Bt抗性和敏感棉铃虫钙黏蛋白及氨肽酶N1表达量的比较

棉铃虫体内的钙黏蛋白（CAD）和氨肽酶N1（APN1）是Bt的主要作用靶标,两种受体蛋白的变化也是棉铃虫对Bt产生抗性的主要原因。本文利用实时荧光定量PCR技术比较了Bt抗性和敏感棉铃虫CAD和APN1的表达量变化,分析受体蛋白表达量变化与抗性的关系。结果表明,与敏感品系相比,抗性品系棉铃虫CAD和APN1的表达量明显降低,1、2龄幼虫的差异达到极显著。在敏感品系中,CAD和APN1的表达量随龄期的增加呈现“V”字形变化,1、2龄幼虫的表达量最高,3、4龄时显著降低,到5龄时表达量又有所增加。抗性品系中CAD和APN1的表达量提前降低,与表达量最高的1龄幼虫相比,2、3龄时表达量显著降低,到4、5龄时又略有回升。说明棉铃虫中肠钙黏蛋白、APN1表达量的下降与抗性相关,且不同龄期棉铃虫幼虫表达量不同。     

鳞翅目昆虫氨肽酶N与Bt毒素的结合及其与Bt抗性的关系

随着BtCry作物在我国的广泛应用和推广,靶标害虫对其抗性风险已成为BtCry作物生态安全研究的重要内容。氨肽酶N(Aminopeptidase N,APN)是位于昆虫中肠刷状缘膜囊泡(Brush Border Membrane Vesicles,BBMV)上BtCry毒素重要的受体蛋白之一,它与BtCry毒素的结合能力决定了BtCry毒素的杀虫活性及昆虫对Bt抗性的产生。本文从APN的结构特征与分类、APN与BtCry毒素的结合特异性、结合位点、结合过程中的分子互作机制及APN变异导致昆虫抗性产生几方面系统综述了鳞翅目昆虫中肠BtCry受体蛋白-氨肽酶N与BtCry毒素的结合及其与Bt抗性关系的研究进展。     

棉铃虫Bt抗性种群的RAPD-PCR初步分析

经室内筛选获得了棉铃虫对Bt杀虫剂、Bt毒蛋白和转Bt基因棉的抗性种群。利用RAPD技术 ,成功地扩增得到 105条多态性条带 ,经过聚类分析发现 ,棉铃虫对Bt产生抗性后在基因水平发生了变异。RAPD技术不仅可以用来鉴定棉铃虫对Bt是否产生抗性 ,而且可以区分不同的Bt抗性种群     

棉铃虫对Bt杀虫蛋白抗性测定方法的研究

对饲料混合法 ,体重抑制率法 ,浸叶接虫法进行比较研究 ,结果表明 ,饲料混合法比较稳定 ,比较适宜作为抗性测定的方法。用饲料混合法测定比较不同龄期幼虫的测定结果 ,确定 2龄作供试幼虫为宜。比较不同处理天数下的生测结果 ,确定 Bt粉剂对 2龄幼虫的适宜处理时间为 5d,Cry1Ac为 14d。用改进稀饲料隔离饲养供试幼虫的方法后 ,得到理想的生测数据 ,生测时间延长到 14d,对照死亡率也能控制在 2 0 %以下。从我们 1998年对棉铃虫的抗性监测结果说明 ,尽管田间棉铃虫对 Bt ICP未达抗性水平 ,但对 Cry1Ac型蛋白敏感性已有降低 ,值得引起重视。     

棉铃虫围食膜中Bt抗性相关蛋白的分离与鉴定

棉铃虫是世界性的重要农业害虫。围食膜作为昆虫抵御病原微生物入侵及有害物质的第一道天然保护性屏障,其上可能存在与Bt抗性相关的受体蛋白。本研究以Bt Cry1Ac抗性和敏感品系的棉铃虫围食膜为对象,采用NuPAGE电泳技术、配体杂交、质谱鉴定和生物信息学分析等技术,测定了围食膜蛋白含量,鉴定了蛋白质的组成及与Bt Cry1Ac毒素的结合能力。结果表明敏感品系围食膜中蛋白含量为22.19%,抗性品系围食膜中蛋白含量为26.99%。抗、感品系棉铃虫围食膜上存在与Cry1Ac毒素结合的6个差异蛋白,推测其中棉铃虫羧酸酯酶蛋白和血影蛋白是2个有意义的抗性相关蛋白,2个新蛋白可能参与Bt抗性。研究证明棉铃虫围食膜上存在Bt结合蛋白且与抗性相关,为进一步明确Bt抗性机制、制定合理的Bt抗性治理策略提供了理论依据。     

抗Bt棉铃虫种群的交互抗性研究

分别用对CyrlAc抗性达11．6倍的Bt棉叶和Bt粉剂（Btk)汰选棉铃虫（Heliocoverpa armigera)种群（对Btk的抗性指数为5．2倍）,测定了其对不同Bt制剂,Bt毒素,化学农药的交互抗性,结果表明：停止汰选后,Bt棉叶汰选种群对CrylAc的抗性指数为5．9倍,对CrylAc 1C的交互抗性为3．7倍,对Btk的敏感性降低,对Bta,Cry2A无交互抗性,Btk汰选种群对Btk的抗性指数为4．1倍,对Bta,CrylAc,CrylAc 1C的交互抗性为2．3,3．1,2．3倍,对Cry2A无交互抗性,两汰选种群对化学农药灭多威,辛硫磷,氯氰菊酯的敏感性均有所增加。     

一种监测棉铃虫对Bt杀虫晶体蛋白抗性的技术

研究了以诊断试剂盒监测棉铃虫对苏云金杆菌(Bt)杀虫晶体蛋白(ICP)抗性的技术。将1日龄幼虫在含诊断剂量的饲料中(每毫升饲料含Bt ICP0.01mg)取食7天,以生长至3龄以上的个体作为抗性个体的判断指标;筛选出人工饲料中防腐剂剂量的最佳值为每350毫升饲料中含丙酸2.5ml。经对多个棉铃虫不同抗性种群的验证试验,证明诊断试剂盒检测抗性个体频率较为精确且应用简便。     

我国棉铃虫对Bt蛋白Cry1Ac抗性现状及分子机制研究进展

棉铃虫Helicoverpa armigera是一种全球性的重要农业害虫,主要为害棉花、玉米和大豆等作物。长期种植单价Bt棉花（表达Cry1Ac蛋白）会使棉铃虫田间种群承受单一、持续的选择压力,必然会导致棉铃虫对Cry1Ac的抗性发生演化。该文概述我国棉铃虫田间种群对Cry1Ac的抗性现状、自然庇护所对棉铃虫Cry1Ac抗性演化的延缓作用以及棉铃虫对Cry1Ac抗性的遗传多样性,并对今后我国关于棉铃虫Bt抗性的治理对策进行了展望。     

转Bt基因植物对不同抗性棉铃虫的生长抑制作用

采用转Bt基因的烟草和棉花 ,对经转Bt单基因、转Bt与CpTI双基因烟草汰选 1 8代和常规烟草处理的棉铃虫种群进行生长抑制作用的比较测定。结果表明 ,转Bt烟草对以汰选后的抗Bt单基因汰选棉铃虫种群的体重抑制作用显著低于转双基因烟草汰选种群和对照种群 ;转Bt棉花对单基因种群的杀虫活性、体重、龄期发育以及化蛹率的抑制作用亦显著低于双基因种群和对照种群     

转Bt基因玉米对棉铃虫的抗性评价

棉铃虫Helicoverpa armigem（Htlbner）是常年危害玉米的重要害虫。转Bt基因抗虫玉米为害虫的防治提供了新的途径。采用室内离体生物测定方法测定了孟山都转Bt基因抗虫玉米Yield—Gard不同组织对棉铃虫初孵幼虫的杀虫活性以及田间人工接虫抗性鉴定。Bt玉米花丝、苞叶和幼嫩雌穗对棉铃虫具有较高的杀虫活性，取食Bt玉米花丝和幼嫩雌穗（籽粒和穗轴）的棉铃虫初孵幼虫不能存活和完成幼虫期发育，而对照分别有51．0％和22．0％个体完成幼虫期发育。以Bt玉米雌穗苞叶饲养棉铃虫初孵幼虫，5天后幼虫全部死亡，而非Bt玉米对照仅为16．0％，差异显著。田间花丝期人工接种棉铃虫抗性鉴定试验结果表明，Bt玉米雌穗被害率为3．5％，危害级别为0．007，百株存活幼虫14．3头。而非Bt玉米雌穗被害率达到82．5％，危害级别为2．51，平均百株存活幼虫79．6头，显著高于Bt玉米。这些结果说明转Bt基因玉米穗期对棉铃虫的防治效果明理．     

昆虫对Bt杀虫蛋白的抗性机制及治理策略

转Bt基因抗虫作物在害虫综合防治中发挥重要作用，是新一代植物保护产品，其抗虫性能和经济效益已得到普遍肯定。然而由于转基因抗虫植物在整个生育阶段高水平的表达Bt杀虫蛋白，有可能会导致害虫对Bt杀虫蛋白产生抗性，抗性的产生将严重影响Bt植物的应用。田间已经发现小菜蛾Plutella xylostella（Linnaeus）对Bt杀虫剂产生了抗性，实验室人工汰选条件下已经有多种害虫对Bt杀虫蛋白产生了抗性，并对抗性产生的机制进行了研究，目前主要认为害虫产生抗性与杀虫蛋白与中肠细胞上受体蛋白结合能力的改变以及Bt杀虫蛋白在中肠的水解作用的变化有关，但抗性产生的机制还与其它因素有关，估计是多方面因素造成的，因此，抗性机制的产生还不十分清楚。目前已经制订了“高剂量＋庇护所”和多基因策略等一系列有效抗性治理策略，这些策略还需要在深入研究并阐明抗性机制的基础上，进一步完善，以实现Bt抗虫植物在害虫防治中的可持续利用。     

Regional reversion of insecticide resistance in Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) is associated with the use of Bt cotton in northern China

A continuous programme for monitoring resistance of Helicoverpa armigera (Hubner) to commonly used insecticides was undertaken for assessing the impact of Bt cotton planting on the evolution of the pest resistance from 1994 to 2002 in China. The bioassay results showed that the resistance levels per year in field populations of H armigera to lambda-cyhalothrin, phoxim and endosulfan decreased, respectively, to 9-15-fold, 11-14-fold and 6-8-fold in 2001-2002 from 197-262-fold, 52-74-fold and 18-38-fold before the cultivation of Bt cotton in 1997. This significant increase in susceptibility to insecticides is expected to result in a reduction in insecticide application for H armigera control in Bt cotton. It is concluded that Bt cotton is playing an important role in the long-term management of H armigera by increasing the potential for natural and chemical control of the pest.     

转Bt基因棉种植前后3个棉铃虫种群对4种杀虫剂的抗性变化

分别于1990年、1992年、2001年和2005年从山东泰安、山东夏津和湖北天门采集3个棉铃虫H elicoverpa arm igera种群,采用点滴法测定了4种杀虫剂对其的毒力,以监测各种群的抗药性变化趋势。结果表明:19901992年3个种群棉铃虫对氰戊菊酯的抗性增长迅速(13.256.1倍);19922001年抗性增长速度有所减缓(3.111.0倍);20012005年抗性水平降低。3个种群棉铃虫对灭多威和辛硫磷的抗性变化趋势与氰戊菊酯的基本相似,但抗性水平较低;对硫丹则均一直处于敏感水平。引起抗药性变化的原因主要与各类药剂的使用频率和转B t基因抗虫棉的大面积推广有关。     

Pyrethroid resistance mechanisms in Australian Helicoverpa armigera

In 1983, at the onset of pyrethroid resistance in Australian Helicoverpa armigera, three resistance mechanisms were identified. They were: a strong nerve insensitivity (Super-Kdr), penetration resistance (Pen), and a factor which was overcome by piperonyl butoxide (PBO). Super-Kdr nerve insensitivity appeared to be a major cause of pyrethroid resistance and contributed to high-order resistance (> 100-fold). From 1987 to 1990, to monitor the effect of the Australian Helicoverpa insecticide resistance management strategy on insecticide resistance, we conducted a survey of the frequencies of these mechanisms in field-collected H. armigera. The relative importance of the Pen and Pbo mechanisms in resistant H. armigera have increased but Pen and Pbo confer only low order (～ 20-fold) resistance. We found no evidence of the 1983 Super-Kdr mechanism in the latest samples, but, instead, found another distinct Kdr-type mechanism. This mechanism was correlated with very low-order nerve insensitivity and was of little toxicological significance. The impact of the Helicoverpa insecticide resistance management strategy on pyrethroid resistance in H. armigera is discussed.     

Insecticide resistance in Helicoverpa armigera in South India

Cypermethrin, quinalphos, endosulfan and methomyl were bioassayed against strains of Helicoverpa armigera collected from field crops in Andhra Pradesh and Tamil Nadu, South India, during the 1989-90 and 1990-91 cropping seasons. In 1989, high levels of resistance to cypermethrin were recorded in strains from cotton in the cotton-growing regions of Guntur, Andhra Pradesh and Coimbatore, Tamil Nadu, and from pigeon pea near Hyderabad. There was no evidence for resistance to quinalphos or methomyl at that time. In 1990-91 sampling was more extensive and although tolerance to cypermethrin was lower than the previous season, the survey indicated that pyrethroid-resistant populations were present throughout much of Andhra Pradesh. Tolerance to quinalphos had increased slightly in 1990-91, while resistance to methomyl had increased substantially, particularly in the cotton-growing area of Guntur. Endosulfan tolerance had increased slightly compared to strains tested in 1986-88 in an earlier study. The geographic and temporal variations in severity of pyrethroid resistance in H. armigera in Andhra Pradesh are believed to arise because of dynamic interactions between local selection pressure and immigration of resistant and susceptible moths at certain times of the year.