小菜蛾对辛硫磷的抗性选育及其乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶活力变化

在室内模拟田间药剂的选择压力,用辛硫磷对小菜蛾（Plutella xylostella）逐代处理,以选育其抗性种群,并测定乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase,AChE）和羧酸酯酶（carboxylesterase,CarE）的活性变化。选育至12代,对辛硫磷抗性增长到4.524倍。生化分析表明,抗性品系AChE和CarE活性均显著高于敏感品系。在抗性选育过程中,小菜蛾AChE酶活性增长迅速,其比活力由F0的0.035μmol/L·mg·min上升为F12的0.209μmol/L·mg·min;小菜蛾不同选育世代CarE酶活性差异显著,F12比活力增长到F0的12.944倍。     

橘小实蝇羧酸酯酶基因BdCAREB1的克隆及其表达模式解析

【目的】在克隆获得橘小实蝇（Bactrocera dorsalis）1条羧酸酯酶基因全长序列的基础上,解析该基因在橘小实蝇不同发育阶段和组织以及经高效氯氰菊酯饲喂后的表达模式。同时结合之前完成的有关橘小实蝇羧酸酯酶生化特性以及增效剂处理研究结果,综合分析橘小实蝇羧酸酯酶对高效氯氰菊酯作用的应激反应,为明确羧酸酯酶对菊酯类杀虫剂的解毒代谢机制奠定基础。【方法】通过同源序列比对的方法,从橘小实蝇转录组数据中筛选出1条羧酸酯酶基因序列片段,利用cDNA末端快速扩增技术（RACE）扩增得到该基因的全长cDNA序列;应用生物信息学分析软件对该基因的开放阅读框、编码的氨基酸序列、分子量等信息进行预测,并基于最大似然法构建该基因与其他昆虫相关基因序列的系统发育树,阐明其分子生物学特征。此外,分别提取橘小实蝇不同发育阶段以及3龄幼虫的中肠、脂肪体、马氏管和气管等组织的RNA,在内参基因稳定性评估筛选的基础上,运用qPCR的方法解析该基因在不同发育阶段和组织间以及药剂处理后的表达模式。【结果】从橘小实蝇转录组数据库中筛选出1条长度为1 028 bp的羧酸酯酶基因片段,通过对5′端和3′端进行RACE扩增分别得到长度为1 073和625 bp的目的片段,经序列拼接和验证后,确定该基因全长为1 872 bp,完整开放阅读框1 710 bp,编码569个氨基酸,推测其蛋白质分子量为63.3 kD,理论等电点6.38。该基因经序列比对命名为BdCAREB1,GenBank登录号为KF539980。基于最大似然法构建的系统发育树显示,该基因编码的蛋白质与双翅目昆虫的羧酸酯酶具有高度的同源性。分析其在不同发育阶段的表达模式发现,BdCAREB1在3龄幼虫期的表达量最高,其次为成虫期,而在卵期的表达量最低。在橘小实蝇3龄幼虫不同组织间的定量分析结果表明,BdCAREB1在脂肪体中表达水平最高,其次在中肠和马氏管的表达水平较低且接近,而在气管的表达量最低。经饲喂0.33 μg?g-1（药剂/饲料）的高效氯氰菊酯后检测BdCAREB1在整虫及组织间的表达情况发现,该基因在幼虫以及脂肪体中的表达量显著上调。【结论】橘小实蝇BdCAREB1的表达具有发育阶段和组织特异性,在幼虫期和脂肪体的表达量最高,并对高效氯氰菊酯处理表现出明显的应激反应,具有可诱导性。结合此前完成的橘小实蝇羧酸酯酶活性测定及增效剂研究结果,分析该基因很可能参与橘小实蝇对高效氯氰菊酯的解毒代谢。     

中华绒螯蟹羧酸酯酶基因克隆及其在农药胁迫下的表达变化

【目的】明确中华绒螯蟹羧酸酯酶基因(ES-CXEs)在中华绒螯蟹不同组织及在农药胁迫下的应激表达模式,为揭示其代谢解毒机制打下理论基础。【方法】采用RACE克隆ES-CXEs基因全长序列,并进行生物信息学分析;以实时荧光定量PCR检测中华绒螯蟹不同组织及在农药胁迫下ES-CXEs基因的表达变化。【结果】从中华绒螯蟹肝胰腺中克隆获得两段ES-CXEs基因cDNA序列(ES-CXE5和ES-CXE6),其中,ES-CXE5基因序列全长1889 bp(GenBank登录号MH201558),包括132 bp的5'端非编码区(5'UTR)、122 bp的3'端非编码区(3'UTR)和1635 bp的开放阅读框(ORF),推测其编码544个氨基酸序列;ES-CXE6基因序列全长3089 bp(GenBank登录号MH201555),包括282 bp的5'UTR、779 bp的3'UTR和2028 bp的ORF,推测其编码675个氨基酸序列。多序列比对分析结果显示,ES-CXE5和ES-CXE6基因均具有CXEs家族的特征序列,即催化三联体结构(S-E-H)和N-糖基化位点。ES-CXE5氨基酸序列与三疣梭子蟹、日本长额虾等甲壳类CXEs聚为一簇,而ES-CXE6氨基酸序列与水蚤类和芜菁叶蜂的CXEs聚为一簇。组织特异性表达分布显示,ES-CXEs基因在雌、雄性中华绒螯蟹不同组织中的相对表达量无显著差异(P0.05),且在肝胰腺、肌肉、精巢和副性腺中均有表达,以肝胰腺中的相对表达量最高。在安全浓度的阿维菌素、敌百虫和高效氯氰菊酯胁迫下,ES-CXEs基因在中华绒螯蟹肝胰腺中的相对表达量呈明显诱导表达趋势,且ES-CXE5基因的相对表达量高于ESCXE6基因。【结论】从中华绒螯蟹肝胰腺中克隆获得的ES-CXE5和ES-CXE6基因属于CXEs基因家族,在肝胰腺中高表达,且在农药胁迫下这两个基因的表达呈明显诱导表达趋势而参与杀虫剂的代谢解毒过程。     

棉蚜不同品系羧酸酯酶的酶标仪动力学测定研究

用分光光度计终点测定法和酶仪动力学测定法对3个抗性水平不同的棉蚜品系和1个敏感品系的羧酸酯酶进行了研究。以α-乙酸萘酯（α-NA）为底物时，敏感品系（S）和抗性品系R1，R2，R3终点测定法所需的最适酶量分别为1/2，1/20，1/33和1/100头蚜虫，β-乙酸萘酯（β-NA）为底物时分别为1/3，1/20，1/33和1/100头蚜虫。S品系对β-NA的水解活性明显高于α-NA，而抗性品系相反，对α-NA的活性明显高于β-NA。对α-NA水解的活性在不同品系间差异较大（近60倍），而对β-NA水解的活性差异小于对α-NA，最大约为14倍。用酶标仪动力学测定法研究表明，4个棉蚜品系间羧酸酯酶活性具有明显的差异，S，R1，R2和R3分别为38，85，198和762mOD·min^-1·虫^-1；与4个品系的抗性程度比较，酶动力学方法的测定结果更可靠。     

白背飞虱羧酸酯酶与乙酰胆碱酯酶的体躯与亚细胞分布特征

白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)羧酸酯酶(CaE)和乙酰胆碱酯酶(AchE)的体躯及亚细胞分布特征研究结果表明，若虫头、胸、腹部中CaE活性分别占50.8%，26.0%和23.2%，雌成虫各占33.0%，23.5%和43.5%，雄成虫各占26.5%，23.2%和50.3%。若虫、雌雄成虫的AchE活性均主要分布于头部，各占总活性的87.7%，71.1%和74.7%。差速离心结果表明，该飞虱CaE主要位于胞质溶胶层中，其活性占57.0％～66.9%；AchE活性在胞质溶胶层中仅占5.8%～17.0%，而62.8%～76.9%的活性则分布于线粒体层、细胞核和细胞碎片层中。最后就上述两种酶在细胞中的存在形式作了讨论。     

烟蚜羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的体躯分布特征

为了探明烟蚜体躯的酶活性分布特征,对烟蚜羧酸酯酶(CarE)和乙酰胆碱酯酶(AChE)的体躯分布进行了研究。结果表明:成虫的头、胸、腹羧酸酯酶的活性分别为19.80%、40.14%和40.78%;3龄若蚜的头、胸、腹羧酸酯酶的活性分别为13.50%、44.50%和42.00%;4龄若蚜的羧酸酯酶的活性分别为17.51%、41.67%和40.82%。成虫、3龄若蚜和4龄若蚜均以头部的活性最低,并且均极显著低于胸部和腹部(p0.01)。成虫、3龄若蚜和4龄若蚜的头部乙酰胆碱酯酶的活性分别占总活性的32.09%、32.00%和32.05%,并且头部活性显著低于胸部和腹部的活性(p0.05)。     

昆虫抗药性研究进展及其新农药开发对策

昆虫抗药性是一种遗传性状,其通过改变昆虫体内基因起作用。目前利用分子原理可知抗性害虫基因组序列,从而确定其抗性情况。本文阐述了近年昆虫抗药性机制(靶标抗性和代谢抗性)的研究进展,提出了新农药的研制与开发对策。     

小菜蛾羧酸酯酶性质研究初报

目的 研究小菜蛾羧酸酯酶的性质。方法 CarE活性测定是以α-NA或pNA为底物（含毒扁豆碱10^-5mol／L）,在30℃下水浴反应15分钟,然后加入1ml显色液终止反应,分别在555nm和600nm处测定光密度值。结果 小菜蛾羧酸酯酶（CarE）性质研究表明：抗性种群和敏感品系成虫CarE活性均以2日龄为最高,4日龄时活性最低;武汉和张家口种群幼虫CarE对α-NA和β-NA的水解活性明显高于敏感品系,但是成虫CarE活性在三个种群间没有明显差异;张家口种群对α-NA和对β-NA的亲和力都明显低于其它田间抗性种群,武汉、宣化、北京三个种群对α-NA或对β-NA的亲和力近似。结论 本研究为小菜蛾的抗药性治理奠定了生物化学基础。     

紫外线胁迫对棉铃虫成虫乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶的影响

为了探讨紫外线胁迫与棉铃虫体内乙酰胆碱酯酶(ACHE)及羧酸酯酶(CarE)活性之间的关系,分析比较了两种酶活性在紫外线照射不同时间(0min,30min,60min,90min)下的变化情况。结果表明:棉铃虫经过紫外线照射不同时间后,体内的AChE活性均有所降低,且在30min时达到显著水平;紫外线照射对棉铃虫体内的CarE活性有一定的抑制作用,紫外线30min、60min和90min CarE活性均显著低于对照。     

小菜蛾不同抗性品系杂交后代羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的活力分析

本文报道小菜蛾抗澳氰菊酯、抗杀虫双品系的正、反杂交后代的羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶活性,并与其亲本及敏感品系的酶活力进行比较.结果表明:后代正反杂交各代羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶之间没有显著差异;抗溴氰菊酯亲本的乙酰胆碱酯酶的活性略低于正反杂交后代的活性,而羧酸酯酶的活性略高于各正反杂交后代的活性.     

二化螟对杀虫单等4种杀虫剂的抗药性

以安徽太湖县敏感地区二化螟（Chilo suppressalis Wallker)自然种群为敏感种群，根据用药水平差异，有代表性地选用浙江，江苏和安徽3地区田间种群，监测了二化螟对杀虫单等4种杀虫剂的抗性水平，结果表明：（1）浙江慈溪二化螟3幼译杀虫单已产生高水平抗性（RR＝54．6），对杀螟松产生了中等水平抗性（RR＝13．9），对敌敌 氰戊菊酯仍较敏感；（2）安徽安庆二化螟3龄幼虫对杀虫单处于中抗水平（RR＝10．8），对杀螟松，敌短短 畏和氰戊菊酯仍较敏感。（3）江苏兴化二化螟3龄幼虫与安庆相似，对杀虫单中抗（RR＝12．6），对其它被试药剂仍较敏感；（4）不同地区用3龄和6龄幼虫测定的抗药性水平相近，同时用太湖敏感种群和慈溪高抗种群进行的增效试验表明，TPP 对杀虫单无增效作用，但PBO在抗性种群中对杀虫单有 一定的增效作用，说明该种群对杀蝗抗性与多功能氧化酶有一定的关系。     

寄主植物对小菜蛾田间种群抗药性衰退及其酯酶活性的影响

通过毒力测定和生化分析,研究小菜蛾[Plutella xylostella(L.)]田间种群对12种杀虫剂的抗性稳定性,探讨花椰菜(Brassica oleraceavar.botrytisDC)、芥兰(B.alboglabraBailey)、上海青[B.campestrisL.ssp.Chinensis(L.)M ak ino]、甘蓝(B.oleraceaKale)等4种不同寄主植物对抗药性衰退的影响,以及在此过程中小菜蛾幼虫乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶的活力变化.结果表明,在脱离选择压力的条件下,用花椰菜饲养4代后,小菜蛾对氯氰菊酯、杀虫双、灭多威、杀灭菊酯、毒死蜱、辛硫磷、甲胺磷抗性水平较快下降,抗性衰退比达1.65-3.68,而对阿维菌素、氟虫腈、虫螨腈、氟啶脲和刺糖菌素的敏感性变化相对较小,抗性衰退比为0.90-1.19.小菜蛾取食不同寄主植物4代后对甲胺磷敏感性变化显著,以取食上海青的小菜蛾种群最为敏感,其次为取食芥兰、甘蓝和花椰菜的种群,F1代与F5代的LC50比值分别为3.68、4.43、5.18、7.70.衰退过程中,不同种群乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶活力均有所下降,F5代各种群间乙酰胆碱酯酶比活力差异不显著,而羧酸酯酶比活力间则有显著差异,比活力大小顺序依次为花椰菜、芥蓝、甘监、上海青的小菜蛾种群,F1代与F5代活力比值分别为1.72、1.90、2.70、5.14;F1种群的米氏常数(Km)值明显高于F5种群,为F5种群的1.61-2.10倍,而F5代各种群变化不大,F1代种群的最大反应速率Vm ax与F5各种群相比没有明显差异.     

新疆北疆棉蚜抗药性测定及发展动态分析

测定了溴氰菊酯、氯氰菊酯、氧化乐果、马拉硫磷、甲基对硫磷、久效磷、灭多威、吡虫啉、烟碱等 9种杀虫剂对北疆棉蚜的毒力 ,并与 1988年的测定结果比较表明 ,北疆棉蚜对各类药剂的抗性均有不同程度的上升。对有机磷类杀虫剂抗性发展较为缓慢 ,抗性倍数为 0 .3～ 6 .8,处于敏感和低抗水平 ;对溴氰菊酯处于高抗水平 ,抗性倍数达 118.2 ;对氯氰菊酯处于低抗水平 ;对灭多威的抗性发展较快 ,抗性倍数上升至 15 .9。在供试药剂中吡虫啉的毒力最高 (L D5 0 =0 .2 7ng·头 - 1 )。     

二化螟对杀虫剂的敏感性及抗药性研究

研究了二化螟对常用杀虫剂有机磷、沙蚕毒素、氨基甲酸酯和新药剂锐劲特、阿维菌素的敏感性和田间药效,同时比较了杭嘉湖地区二化螟对杀虫单的抗性差异并开展了杀虫剂混配试验。结果表明：二化螟对锐劲特、阿维菌素及三唑磷的敏感性较高,而对灭多威、杀虫单、杀虫双等敏感性低;用药水平高的杭州地区,二化螟对杀虫单已产出了较抗性,而安吉、嘉兴地区的抗性也正在发展之中;三唑磷与辛硫磷、阿维菌素、灭多威与水胺硫磷混配,对二化螟均具有增效作用。     

上海地区甜菜夜蛾的抗药性及防治

通过浸渍法测定上海地区甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)对有机磷、拟除虫菊酯类、昆虫生长调节剂类(IGRs)以及一些新型药剂的抗性,结果表明:甜菜夜蛾对乙酰甲胺磷和氰戊菊酯的抗性分别为2 731.2和619.5倍的超高抗水平。昆虫生长调节剂如抑太保、米满等药剂对甜菜夜蛾抗性表现较好,是防治甜菜夜蛾的理想药剂,但近几年的敏感性有所下降,应注意抗药性抗性的产生和加剧。田间药效与室内毒力测定结果显示趋势一致。除尽、安打、氟铃脲、甲胺基阿维菌素苯甲酸盐和病毒制剂等是目前防治甜菜夜蛾的良好药剂。     

德国小蠊的抗药性及多功能氧化酶在抗性中的作用

通过敏感性测定、增效作用试验和酶活力测定,分析了德国小蠊对拟除虫菊酯类药剂的抗药性 以及多功能氧化酶在抗药性中的作用,结果表明采自杭州的德国小蠊品系对二氯苯醚菊酯、溴氰菊酯和 氯氰菊酯的抗性系数分别是敏感品系的６７．１倍, １８．１倍和１１．８倍,利用多功能氧化酶的抑制剂── 氧化胡椒基丁醚作为增效剂测定抗性品系对二氯苯醚菊酯的增效作用,增效３．６９倍,离体酶活力测定 的结果表明,抗性品系中多功能氧化酶活力明显高于敏感品系,由此认为,德国小蠊的杭州品系已对拟 除虫菊酯药剂产生了抗药性,多功能氧化酶活力增强是导致德国小蠊抗药性产生和发展的重要原因。     

福州地区黄曲条跳甲的抗性监测

采用浸叶法对福建福州建新和洪塘、闽候荆溪菜区黄曲条跳甲(Phyllotretastriolata)抗药性的时空动态变化进行了监测.与网室内相对敏感品系相比,3个菜区的黄曲条跳甲对敌敌畏、毒死蜱、辛硫磷、乙酰甲胺磷、丁硫克百威、氰戊菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、三氟氯氰菊酯和锐劲特均产生不同程度的抗性,且不同菜区黄曲条跳甲抗药性水平差异较大.2001年11月至2003年1月的监测结果显示,建新菜区黄曲条跳甲对敌敌畏、氰戊菊酯和氯氰菊酯的抗性水平在1年内不同时期变化较大.根据抗性监测结果,对抗性治理对策进行了讨论.     

同翅目害虫抗药性研究进展

多种同翅目害虫已对不同化学杀虫剂（包括新推广药剂）产生明显抗性，且交互抗性与多抗现象较为普遍。化学药剂的大理不合理使用以及同翅目害虫抗性机制的多样性，是导致该类害虫产生严重抗药性的主要原因。同翅目害虫的抗性机制主要包括代谢抗性和靶标抗性，其中前者在分子水平上多涉及酯酶基因扩增。对同翅目害虫的抗性治理应包括抗性监测、新型药剂使用、杀虫剂轮用与混用、抗药性天敌培育与释放以及抗虫作物推广等。     

寄主植物对黄曲条跳甲抗性相关酶系活性及其频率的影响

取食7种十字花科蔬菜的黄曲条跳甲成虫的酯酶(ESTs)、羧酸酯酶(CarE)和乙酰胆碱酯酶(AchE)活性及其频率分布存在不同程度的差异.取食大白菜的黄曲条跳甲成虫的酯酶平均活性最高,其次为取食菜心和上海青的,取食萝卜的最低.取食大白菜的黄曲条跳甲成虫的羧酸酯酶平均活性最高,其次为取食萝卜和菜心的,最低的是取食甘蓝的.取食不同寄主的黄曲条跳甲成虫的乙酰胆碱酯酶平均活性高低顺序按寄主排列为:萝卜>大白菜>甘蓝>上海青>山西白>黄花芥兰>菜心.     

转基因741杨抗虫性研究

采用群体和单体饲养的方法，用转双抗虫基因741杨叶片饲养舞毒蛾和美国白蛾幼虫，测定其死亡率、各龄期的发育速率、体重增加速率和取食效率。结果表明：4个转双抗虫基因的741杨株系对舞毒蛾和美国白蛾均有明显抗虫效果，主要表现为对低龄幼虫的毒杀作用和对高龄幼虫生长发育的抑制作用。用转抗虫基因杨树叶片饲养的昆虫幼虫死亡率均高于对照，最高可达100％，而且，可导致存活幼虫的不正常的发育，使其发育历期明显延迟，发育速率、体重增加速率和取食增长率均显著降低。