杂草对除草剂非靶标抗性机理研究进展

随着除草剂的大面积持续使用,近年来抗性杂草种类增多,危害面积不断增加,危害程度逐渐加重。杂草对除草剂抗性问题业已成为威胁全球粮食安全的关键问题之一。杂草对除草剂的抗药机制主要分为靶标抗性和非靶标抗性,非靶标抗性主要包括对除草剂解毒能力增强、屏蔽作用或与作用位点的隔离作用等机理。本文主要对除草剂的非靶标抗性机制中的P450s、GSTs、ABC转运蛋白和谷胱甘肽转运体等进行综述,并对非靶标抗性机制研究前景进行展望。     

Spinosyn A对家蝇GSTs的影响及其对辛硫磷的增效作用

研究了Spinosyn A对家蝇谷胱甘肽-s-转移酶(GSTs)的影响及其对辛硫磷的增效作用,结果表明,在离体条件下以及活体24 h和48 h条件下,3个浓度梯度的Spinosyn A对GSTs都有显著的抑制作用。同时,采用共毒系数法研究了Spinosyn A与辛硫磷混配的效应,发现略有增效作用,Spinosyn A对其它以GSTs为重要代谢途径的杀虫剂的增效潜力有待进一步研究。     

黄绿绿僵菌对马铃薯瓢虫体内脯活性的影响

对感染黄绿绿僵菌后的马铃薯瓢虫幼虫体内几种酶进行测定，结果表明：黄绿绿僵菌对于马铃薯瓢虫幼虫体内的蛋白质含量、蛋白酶、谷胱甘肽-S-转移酶和乙酰胆碱酯酶的活性，都有不同程度的影响，其中对蛋白含量和谷胱甘肽-S-转移酶的影响较大。     

保护剂减轻氯嘧磺隆对玉米残留药害的作用机理

采用沙培方法,利用生理生化试验及半定量PCR方法,研究了保护剂HN对玉米ALS、GSTs活性及GSTs的mRNA表达量的影响。结果表明,保护剂对6个玉米品种的ALS、GSTs均具有诱导作用,但对不同品种的诱导增加百分率却不同。对氯嘧磺隆敏感的玉米东甜3号的GSTs诱导增加百分率达到59.18,对其ALS的诱导倍数为叶部1.29倍,根部2.30倍;对氯嘧磺隆耐性较高的玉米屯玉88GSTs诱导增加百分率为19.26,其ALS的诱导倍数为叶部1.07倍,根部2.07倍。氯嘧磺隆和保护剂均可以诱导玉米GSTsmRNA的相对表达量的增加,保护剂的诱导作用更强。     

四种拟除虫菊酯类杀虫剂对枸杞蚜虫的毒力及对三磷酸腺苷酶和谷胱甘肽S-转移酶活性的影响

为寻找防治枸杞蚜虫的适用药剂,采用玻璃管药膜法,测定了4种拟除虫菊酯类杀虫剂对枸杞蚜虫的毒力及对其三磷酸腺苷酶(ATPase)和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)活性的影响。结果表明:枸杞蚜虫对联苯菊酯最敏感,LC50值为4.34 mg/L;氯菊酯、高效氯氰菊酯和甲氰菊酯的LC50值分别为17.08、40.50和184.84 mg/L。4种杀虫剂对枸杞蚜虫两种ATPase活性均有抑制作用,药剂浓度为1×10-4mol/L时,4种药剂对Na+-K+-ATPase活性的抑制率均高于对Ca2+-M g2+-ATPase的抑制率,其中对Na+-K+-ATPase活性的抑制率从高到低依次为:联苯菊酯高效氯氰菊酯氯菊酯甲氰菊酯,而对Ca2+-M g2+-ATPase的抑制率则是联苯菊酯最高(46.41%),高效氯氰菊酯最低(33.04%)。4种药剂对枸杞蚜虫GSTs活性的影响差异较大:联苯菊酯在低浓度时对GSTs具有诱导作用,高浓度时则表现为一定的抑制作用;不同浓度高效氯氰菊酯和氯菊酯对GSTs活性均表现为抑制作用,抑制率最高达85.02%;而甲氰菊酯处理后GSTs的活性则升高了193.07%~249.96%。     

转LdOA1基因果蝇品系GSTs基因表达及对溴氰菊酯胁迫响应

舞毒蛾是重要林业食叶害虫,揭示其G蛋白偶联受体介导G蛋白对GSTs的调控,这对于挖掘分子靶标开发新型杀虫剂具有重要意义。本文构建转LdOA1基因果蝇载体,获得表达LdOA1基因果蝇品系,分析了转基因果蝇GSTs基因表达量及对溴氰菊酯胁迫的响应,为明确昆虫OA1基因功能提供理论依据。通过传统的酶切-连接方法构建重组载体pUAST-attB-LdOA1,采用转基因技术构建表达LdOA1基因的纯合果蝇品系,利用PCR技术验证转基因果蝇品系,并运用实时荧光定量RT-PCR技术测定转基因果蝇GSTs Delta家族基因表达量及低浓度溴氰菊酯胁迫对GSTs基因表达量的影响。PCR扩增条带显示转LdOA1基因果蝇品系均能检测到453bp目的基因条带。与非转基因果蝇相比,转LdOA1基因果蝇品系中GSTs Delta家族基因(除GSTd4和GSTd7)均上调表达,为非转基因组1.01~3.27倍。低浓度溴氰菊酯胁迫6h,非转基因果蝇GSTd6和GSTd10基因被显著诱导激活,而其他GSTs基因被显著抑制,抑制率为6.48%~95.84%,胁迫12~72h,GSTs基因(除GSTd1和GSTd10外)均被显著抑制。低浓度溴氰菊酯胁迫转基因果蝇GSTs表达量变化趋势与非转基因果蝇基本一致,但转基因果蝇品系GSTs表达量显著高于非转基因果蝇品系(除12~48h GSTd1和GSTd10),且胁迫6h表达量最大。这些结果表明LdOA1基因可能介导G蛋白信号通路调控下游GSTs Delta亚家族基因表达响应溴氰菊酯胁迫。      

Comparative proteomic analysis of cucumber roots infected by Fusarium oxysporum f. sp. cucumerium Owen

Cucumber Fusarium wilt (CFW), caused by the soil-borne fungus Fusarium oxysporum f. sp. cucumerium, is a serious disease in cucumber (Cucumis sativus) production worldwide. For the efficient control of the pathogenic fungi, a better understanding of its interaction and associated resistance mechanisms at the molecular level is required. Here, we report a comparative proteomics analysis of total root protein isolated from infected cucumber root of susceptible bulk (SB) and resistant bulk (RB) of cucumber generation F2. Two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) coupled with MS/MS approaches identified 15 over-accumulated proteins from the RB plants. Identified proteins are mainly involved in defense and stress responses, oxidation reduction, metabolism and transport and other process. These proteins are likely to be a part of resistance-related protein network, playing different roles in cucumber disease resistance. Three vital clues regarding wilt resistance of C. sativus are gained from this study. First, jasmonic acid and redox signaling components were found in response to F. oxysporum infection in resistant plants. Second, the LRR family protein may play an important role in the defense reaction against CFW. Third, biotic and abiotic stress-related proteins were induced by the CFW fungus F. oxysporum, indicating the activation of common stress pathway.     

苦参碱对小菜蛾幼虫毒力测定及其对害虫体内2种酶活性的影响

采用生物测定和酶活力测定方法,研究苦参碱对小菜蛾Plutella xylostella L．的胃毒活性及其对幼虫体内谷胱甘肽-S-转移酶、乙酰胆碱酯酶活性的影响。试验结果表明：苦参碱对小菜蛾幼虫具有一定的胃毒作用。2mg／mL苦参碱处理叶片饲喂小菜蛾幼虫12h校正死亡率为37．93％,72h后小菜蛾幼虫的校正死亡率为95．83％。不同质量浓度苦参碱处理小菜蛾幼虫后,幼虫体内的谷胱甘肽-S-转移酶（GSTs）和乙酰胆碱酯酶（AchE）活力与对照相比均产生波动。经125×10 -3mg／mL苦参碱处理4h,小菜蛾体内GSTs活力最高,为1610．72U／（mg·min）。经125×10mg／mL苦参碱处理16h,小菜蛾体内的AChE酶活力最高,为10．63U／（mg·min）。各处理24h,小菜蛾体内GSTs活力和AChE酶活力均有明显降低。说明苦参碱对小菜蛾幼虫体内谷胱甘肽-S-转移酶活力和乙酰胆碱酯酶活力有一定的影响。