棉花花生间作田中花生蚜对吡虫啉代谢抗性机制初步研究

【目的】探讨棉花花生间作田中棉蚜(Aphis gossypii Glover)和花生蚜(Aphis craccivora Koch.)对吡虫啉抗性的差异以及花生蚜对吡虫啉代谢抗性的机制,以科学有效防治这一类害虫,避免其对吡虫啉的抗性快速发展。【方法】采集山东巨野和临清2个地区的棉花花生间作农田中的棉蚜和花生蚜,对这两个地区的地理种群和室内敏感品系进行了吡虫啉的室内毒力测定;使用增效剂顺丁烯二酸二乙酯(Diethyl maleate, DEM)、胡椒基丁醚(Piperomyl butoxide, PBO)和磷酸三苯酯(Triphenyl phosphate, TPP)3种增效剂进行了增效剂效果试验;并检测了2个地理种群和室内敏感品系花生蚜细胞色素P450单加氧酶(Cytochrome P450 monooxygenase,P450)、谷胱甘肽S-转移酶(Glutathione S-transferase, GST)和羧酸酯酶(Carboxylesterase, CarE)3种解毒代谢酶的活性。【结果】临清和巨野2个地区的棉蚜对吡虫啉抗性处于中等水平,抗性倍数分别为43.2倍和54.6倍;而花生蚜对吡虫啉则处于敏感或低水平抗性,2个种群抗性倍数分别为3.7倍和8.3倍。防治花生蚜的增效剂试验结果表明,巨野种群中,PBO、DEM对吡虫啉具有显著的增效作用,增效比分别达到3.63、1.95,而TPP不具有增效作用;在临清种群中,PBO对吡虫啉具有显著的增效作用,增效比达到3.05,而DEM和TPP不具有增效作用。对花生蚜的代谢酶活力测定发现,巨野种群与敏感品系相比,CarE活性没有显著差异,而P450和GST活性显著高于敏感品系;临清种群与敏感品系相比,CarE和GST活性无显著性差异,而P450活性显著高于敏感品系。【结论】间作农田中2种蚜虫对吡虫啉的敏感性差异较大,需要合理施药延缓抗药性的增强,同时推断P450和GST在花生蚜对吡虫啉的抗药性中发挥一定的作用。     

含1,4-二氢吡啶环的新烟碱类化合物的合成及杀虫活性

通过NTN32692、芳香醛和氰基乙酸乙酯参与的多组份反应合成了15个全新的含1,4-二氢吡啶环的新烟碱类化合物,其结构均经过核磁共振氢谱、高分辨质谱、红外光谱确证。室内生物测定结果表明,目标化合物对孑孓Culex pipiens pallens、粘虫Pseudaletia separate Walker和蚜虫Aphis craccivora具有较高的杀虫活性,部分化合物在质量浓度为500 mg/L下对粘虫和蚜虫的致死率可达到100%。     

转双价基因棉对高抗Bt棉棉铃虫的抗虫性

采用喂饲法，测定了转双价基因棉(中棉41、SGK321)、转单价基因棉(中棉29)及常规棉(苏棉12)对抗性和敏感棉铃虫的抗虫性。结果表明：转双价基因棉主茎叶片对抗性和敏感棉铃虫初孵幼虫的抗虫性明显高于或稍高于转单价基因棉，且随棉花生长发育期的推移抗虫性下降速度较慢，如第8叶后中棉41(ZM41)对抗性和敏感初孵幼虫的平均死亡率分别为80．0％～40．0％和100％～85．6％，而中棉29(ZM29)分别为30．0％～15．6％和84．0％～71．1％。转单、双价基因棉生长中后期主要受害部位对抗、感棉铃虫的抗性高低次序均为：嫩蕾、顶部嫩头、侧枝嫩叶，其中转双价基因棉嫩蕾对敏感棉铃虫和顶部嫩头对抗性棉铃虫的抗虫性显高于转单价基因棉。转单、双价基因棉对抗性棉铃虫的抗虫性低于敏感棉铃虫。     

田间多次交配棉铃虫种群对Bt棉的抗性监测

2008年采用改进的F2代法和含毒饲料法监测河北省邱县和山东省无棣县田间棉铃虫(Helicoverpa armig-era)对Bt棉的抗性,结果表明:邱县和无棣县田间棉铃虫雌蛾普遍存在多次交配现象(1次交配率仅占30.0%~38.2%),改进的F2代法估测得这2个多次交配种群对Bt棉的抗性等位基因频率分别为0.082 6(0.031 1~0.134 0)和0.076 4(0.026 5~0.126 3);含毒饲料法测定这2个地区棉铃虫对Cry1Ac毒蛋白的抗性分别为20.9倍和12.5倍,达到中等水平抗性。说明2个地区棉铃虫的抗性已处于上升阶段,需尽快采取有效的抗性治理对策。     

害虫对转Bt作物抗药性的检测与监测技术

Bt作物自1996年开始进入生产种植,到2004年已有9个国家种植转Bt玉米和棉花,面积超过2 200万hm2.其中美国的种植面积约占全世界的57%.最近几年利用Bt作物防治玉米和棉花害虫的国家数量不断上升,尤其是在一些发展中国家发展较快.另外,转Bt水稻被认为在不久的将来能够在中国商业化种植.中国批准种植Bt水稻将深刻影响其在亚洲的接受程度.故多数人认为利用转Bt作物进行害虫治理今后还会继续发展.     

棉铃虫种群对Bt棉抗性等位基因频率分析

 2005年采用F₁和F₂代法估测了河北省邱县棉铃虫对Bt棉的抗性等位基因频率分别为0.047（95%CI：0.015～0.079）和0.015（95%CI：0.0067～0.0277）。该频率值较1999年的初始频率0.0058几乎上升近10个百分点,警示该地区棉铃虫种群抗性已明显上升趋势。     

害虫对转Bt棉的抗性与监测

全面介绍了转Bt棉靶标害虫的抗性遗传、机理、检测及抗性进展情况,提出了抗性监测的重要性,可为害虫抗性治理提供参考。     

环氧虫啶对苜蓿蚜的毒力及对其体内解毒酶活性的影响

为研究桥环新烟碱类化合物对苜蓿蚜的影响,以吡虫啉为对照药剂,采用带虫浸叶法测定了环氧虫啶等桥环新烟碱类化合物对苜蓿蚜的毒力及对其体内解毒酶活性的影响。结果表明:以环氧虫啶为代表的七元桥环新烟碱类化合物对苜蓿蚜具有较好的杀虫活性,其中,环氧虫啶的LC50值为3.454 mg/L,高于八元桥环新烟碱化合物。酶抑制剂顺丁烯二乙酯（DEM）和胡椒基丁醚（PBO）对环氧虫啶均具有显著的增效作用,增效比分别为4.02和3.22;而对照药剂吡虫啉仅PBO对其具有明显增效作用。与空白对照组相比,经LC50浓度环氧虫啶和吡虫啉处理后,存活苜蓿蚜体内谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）和细胞色素P450s活力均显著升高（P<0.05）,其中,环氧虫啶处理组GSTs和P450s活力分别达到（2.730±0.012）和（0.239±0.009）μmol/（mg pro.·min）,诱导能力弱于吡虫啉;而苜蓿蚜体内羧酸酯酶（CarE）活性则无明显变化。研究显示,在苜蓿蚜对环氧虫啶的解毒代谢过程中,GSTs和细胞色素P450s可能发挥着主要作用。     

吡唑并嘧啶衍生物的设计、合成、杀虫活性及其与γ-氨基丁酸受体的结合模式

基于氟虫腈低能构象进行骨架跃迁,设计、合成了25个未见文献报道的苯基吡唑并嘧啶胺和苯基吡唑并嘧啶酮类化合物,所有化合物的结构均通过核磁共振氢谱 (1H NMR)、碳谱 (13C NMR) 及高分辨质谱 (HRMS) 确证。杀虫活性测试表明,目标化合物 A5 、 B1 、 B4 和 B5 在500 mg/L下对小菜蛾的致死率在40%~73%之间,活性弱于氟虫腈。初步分析,其理化性质以及其与昆虫γ-氨基丁酸 (GABA) 受体结合模式方面的差异可能是导致这些化合物活性比氟虫腈低的主要原因。     

新烟碱杀虫剂环氧虫啶对苜蓿蚜的毒力及其在苜蓿蚜和水稻中的降解转化

为明确顺硝烯新烟碱杀虫剂环氧虫啶对苜蓿蚜Aphis craccivora Koch的毒力及其在苜蓿蚜体内和水稻中的降解转化趋势,采用带虫浸液法测定环氧虫啶及其降解产物NTN23692对苜蓿蚜的毒力,并采用超高效液相色谱检测法研究苜蓿蚜体内不同酶对环氧虫啶降解转化的影响以及环氧虫啶在水稻中降解转化为NTN23692的情况。结果表明:环氧虫啶及其降解产物NTN32692对苜蓿蚜的LC_(50)分别为3.45 mg/L和0.79 mg/L,NTN32692的毒力明显高于环氧虫啶。与对照组相比,在添加酶抑制剂的条件下,苜蓿蚜谷胱甘肽S-转移酶孵育液中环氧虫啶和NTN32692的浓度均显著降低,羧酸酯酶和细胞色素P450酶孵育液中环氧虫啶和NTN32692的浓度变化不显著。用不同浓度环氧虫啶处理水稻24 h后,叶片中环氧虫啶和NTN32692的累积量随着浓度提高均显著增加;在水稻中的残留动态表明,培养7 d后,叶片中环氧虫啶和NTN32692的浓度皆显著降低,降幅分别达到67.33%和89.42%。