Mariner转座子与小菜蛾抗性关系的研究

以抗溴氰菊酯、杀虫双、杀螟丹小菜蛾种群及其敏感品系为研究对象,借助聚合酶链式反应(PCR)、载体筛选、琼脂糖凝胶电泳等实验技术,检测了小菜蛾4个品系的Mariner转座子的存在及其与抗性的关系。结果表明,在抗溴氰菊酯、杀虫双、杀螟丹以及敏感品系的小菜蛾中都存在两种大约500 bp的Mariner转座子片断,初次证明在小菜蛾4个品系中均含有两种Mariner转座子,并发现一种新的转座子基因片断,但是没有发现Mariner转座子与抗性之间存在直接的联系。研究结果将为利用Mariner转座子标签法在小菜蛾中分离定位基因、转化外源基因、转基因昆虫防治害虫等研究提供理论基础。     

小菜蛾对唑虫酰胺的抗性监测、抗性生化机制及交互抗性

为了明确小菜蛾Plutella xylostella对唑虫酰胺的抗性特征,采用生物生化方法测定了江西省5个蔬菜产区小菜蛾田间种群对唑虫酰胺的抗性水平,并研究了小菜蛾唑虫酰胺抗性品系对其它药剂的交互抗性和生化抗性机制。结果显示,分宜县和高安市小菜蛾田间种群对唑虫酰胺尚未产生明显抗性,永丰县、德安县和余江县小菜蛾种群对唑虫酰胺产生了低水平的抗性,抗性倍数为5.20~8.20倍;小菜蛾唑虫酰胺抗性品系对阿维菌素、氯虫苯甲酰胺、氟虫双酰胺和茚虫威有中低水平的交互抗性,抗性倍数分别为11.72、3.44、2.77和2.20倍,而对溴虫腈、定虫隆和丁醚脲无交互抗性;增效剂磷酸三苯酯和胡椒基丁醚对小菜蛾唑虫酰胺抗性品系均有显著增效作用,增效倍数分别为3.42倍和2.64倍;唑虫酰胺抗性品系的酯酶和多功能氧化酶活性均显著提高,分别为敏感品系的2.18倍和1.64倍。研究表明,小菜蛾对唑虫酰胺产生抗性可能与酯酶和多功能氧化酶活性的升高有关。     

不同地区小菜蛾对杀虫剂的抗性差异

室内用浸渍法测定了 14种杀虫剂对山东泰安和浙江杭州两地小菜蛾种群的毒力。结果表明 ,两地小菜蛾对溴氰菊酯产生了高水平抗性 ,分别达 6 3.9和 52 .5倍 ;对氟啶脲的抗性也分别达 35.0和 12 2 .1倍 ;常用的有机磷类、灭多威和杀虫双等药剂对它们的毒力均较低 ;两个小菜蛾种群对阿维菌素和氟虫腈最敏感。     

基于转录组数据的害虫抗药性综合检测方法

为建立基于转录组数据的害虫抗药性检测方法,以3种重要害虫家蝇Musca domestica、白纹伊蚊Aedes albopictus和小菜蛾Plutella xylostella的8个抗性/敏感种群的转录组数据为对象,使用已开发的乙酰胆碱酯酶抗性突变检测程序ACE检测不同种群中的乙酰胆碱酯酶抗药性突变,并使用Bowtie 2软件和R程序包DESeq2检测其解毒酶基因的表达量变化,分析这3种害虫对有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂的抗性分子基础。结果显示,在家蝇2个抗性种群KS8S3和ALHF中检测到ace2基因上发生了G227A抗药性突变,突变频率分别为0.318和1.000;在白纹伊蚊抗性种群Tem-GR中检测到CCEae3a基因的表达量较敏感种群Par-GR上调了7.175倍;在小菜蛾抗性种群ZZ中检测到ace1基因上发生A201S和G227A抗药性突变,突变频率分别为0.656和0.692。根据上述突变频率和解毒酶基因表达量变化评估的3种害虫种群抗药性情况与其之前的报道基本相符,表明基于转录组数据同时对靶标抗性机制和代谢抗性机制进行检测的害虫抗药性综合检测方法可以很好地反映害虫种群的抗药性状况。     

武汉地区小菜蛾对溴氰菊酯的抗性回复及交互抗性

与小菜蛾敏感品系相比,武汉市张家湾小菜蛾田间种群的F₁、F₄和F₇,代对溴氰菊酯的抗性指数分别为362.79、30.78和10.91倍,抗性回复显著。用浸叶法测定Bt、抑太保和杀虫双制剂对两个小菜蛾种群的毒力,证明小菜蛾对这3类药剂与溴氰菊酯间无交互抗性。研究结果可为小菜蛾抗药性治理方案的制订提供依据。     

南京小菜蛾对拟除虫菊酯的抗性机制

通过解毒酶活性测定与钠离子通道基因片段的克隆、测序,研究了南京小菜蛾对拟除虫菊酯产生高水平抗性的生化和分子机制。结果表明,南京抗性种群的酯酶和多功能氧化酶O-脱甲基活性分别是敏感种群的1.06和1.16倍,无显著差异;以2,4二硝基氯苯(CDNB)和1,2-二氯-4-硝基苯(DCNB)为底物,南京抗性种群的谷胱甘肽S-转移酶活性分别是敏感种群的0.68倍和1.03倍;进一步利用聚合酶链式反应(PCR)分别从敏感和抗性小菜蛾基因组DNA中扩增出了位于钠离子通道结构域IIS6的232bp和248bp的DNA片段;与敏感种群相比,南京抗性种群钠离子通道基因存在一个保守性点突变,即C突变为T,并导致亮氨酸突变为苯丙氨酸,表明神经不敏感性是南京小菜蛾对拟除虫菊酯产生高水平抗性的主要机制。     

不同种群小菜蛾对4种杀虫药剂的抗性及抗性基因频率

用 FAO推荐的点滴法测定了日本、台湾、广州、东莞等地小菜蛾 (Plutella xy-lostella L .)的抗药性。测定结果表明 :日本、广州的小菜蛾对阿维菌素显示出抗药性 ,其抗性比率分别是 4 .85倍和 10 .2 7倍。杀虫药剂抗性基因型频率测定显示 ,广州、广东东莞和北京种群的最高 ,基因型频率分别为 4 1.2 5%、4 1.2 5%和 58.2 3%。研究验证了快速测定杀虫药剂抗性基因型频率的方法 ,并提出了根据不同种群小菜蛾抗性基因型频率所应采取的综合治理策略。     

转sck/cry1Ac基因稻谷对米蛾幼虫解毒酶系的影响

采用酶活力测定及酯酶同工酶电泳方法研究米蛾(Corcyra cephalonica)幼虫取食表达SCK/Cry1Ac毒蛋白的转基因稻谷后体内重要解毒酶活力的变化,明确其代谢毒蛋白的主要酶类。结果表明:取食转Bt基因稻谷米蛾幼虫体内的α-乙酸萘酯酶、碱性磷酸酯酶的活力在24～72h显著低于对照;酸性磷酸酯酶活力在12、48h和72h时也显著低于对照;而α-乙酸萘酯羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的活力显著高于对照。谷胱甘肽-S-转移酶的活性除饲喂24h的处理外,其他处理与对照无显著差异。此外处理72h后米蛾幼虫体内酯酶同工酶谱有4条酯酶酶带,4种酯酶Est1、Est2、Est3、Est4的活性均受到不同程度的抑制,酯酶Est4的抑制效果最明显。这些解毒酶和酯酶同工酶直接参与Bt毒蛋白的代谢作用。     

小菜蛾对阿维菌素的敏感度及抗性现实遗传力的分析

不同地区小菜蛾对阿维菌素的敏感度及其抗性现实遗传力的研究结果表明,宣化种群和武汉种群对阿维菌素的LC50仅是敏感品系的3郾7、5郾7倍,未产生明显抗性;北京种群和云南种群LC50分别是敏感品系的15郾7、22郾3倍。阿维菌素对小菜蛾抗性选育的21代和27代,分别估算抗性现实遗传力为0郾12。假设田间种群的抗性现实遗传力为室内选育估算值的50%,AVMs对小菜蛾的杀死率分别为50%、70%、80%和90%,则预计抗性增长到10倍时,AVMs可使用的次数分别为17次、12次、10次和8次。     

四种P450基因调控小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性

为研究CYP6家族P450基因在小菜蛾Plutella xylostella代谢氯虫苯甲酰胺中的作用,利用浸叶法测定不同小菜蛾种群3龄幼虫对氯虫苯甲酰的抗性水平,采用实时荧光定量PCR(quantitative realtime PCR,q RT-PCR)方法分析CYP1v3、CYP1v4、CYP6B6和CYP6f这4种P450基因在小菜蛾不同抗性种群体内的表达差异及杀虫剂的短期诱导效应,并通过RNA干扰技术沉默4种P450基因后分析小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的敏感性。结果显示,4种P450基因在中等抗性水平小菜蛾种群体内高表达;氯虫苯甲酰胺处理可诱导4种基因显著上调表达。分别沉默4种P450基因后,处理组小菜蛾的P450酶活力显著下降37.60%～54.82%,且处理组小菜蛾的死亡率显著高于对照组;同时沉默4种基因处理组的小菜蛾P450酶活力显著低于其他各处理组。表明4种P450基因可能同时参于小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的代谢。     

小菜蛾不同亚细胞层羧酸酯酶的性质研究

本文对采自不同地区的小菜蛾种群幼虫不同亚细胞层羧酸酯酶 (Car E)的活性分布及性质进行了研究。结果表明 ,敏感品系和抗性种群 Car E活性亚细胞分布没有明显差异。不同种群各亚细胞层 Car E活性以线粒体层分布最高 ,占 34%～ 52 % ;微粒体层最低 ,占 7%～ 16 %。抗性种群线粒体层 Car E活性明显高于敏感品系。各种群以上清液层 Car E与 α- NA的亲和力最高 ,且各种群间没有明显差异。云南、北京、武汉、宣化种群(F0 )线粒体层 Car E与 α- NA的亲和力最低。测定的六个种群线粒体层 Car E与 α- NA的亲和力大小依次为 :AVMs抗性品系 (F16) >云南种群 >武汉种群 >台湾敏感品系 >宣化种群 (F0 ) >北京种群     

小菜蛾种群抗性分子遗传与进化分析

小菜蛾 Plutella xylostella( L.)抗药性问题日益严重 ,对其抗性机理和治理策略的研究也较为广泛 ,但用淀粉电泳的试验方法从群体遗传学的角度研究小菜蛾的抗性发生、发展及进化规律的报道 ,国内尚不多见。为此作者用淀粉电泳结合 Genepop ( V 3.1 6 )软件同时分析了小菜蛾群体中酯酶 ( EST)、6 -磷酸葡萄糖脱氢酶 ( GPT)、苹果酸脱氢酶 ( MDH)和苹果酸酶 ( ME)的特征 ,旨在为抗性治理提供理论依据。1　材料与方法1 .1　供试小菜蛾及药品北京种群由中国农科院植保所吴奎华教授惠赠 ,采自北京郊区菜地 ;武汉、河北和云南种群由中国农业…     

Genetic basis of resistance and studies on cross-resistance in a population of diamondback moth, Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae)

The genetic basis of abamectin resistance was studied in a strain of the diamondback moth, Plutella xylostella (L), following laboratory selection of a field population collected at Xuanhua, Hebei Province, China. Data from the testing of F1 progeny from reciprocal crosses between abamectin-resistant and abamectin-susceptible strains indicated that resistance might be autosomal and incompletely recessive with a degree of dominance of -0.13. Chi-squared analyses from the response of a backcross of crossed F1 progeny and the resistant strain and F2 progeny were highly significant, suggesting that the resistance was probably controlled by more than one gene. The results of cross-resistance studies showed that there was little cross-resistance between abamectin and four pyrethroid insecticides (deltamethrin, beta-cypermethrin, fenvalerate and bifenthrin) and no cross-resistance between abamectin and the acylureas chlorfluazuron or flufenoxuron.     

小菜蛾对丁烯氟虫腈的抗性选育及生物适合度

用丁烯氟虫腈对小菜蛾敏感品系在室内经7代次药剂汰选,获得了抗性品系(R),与敏感品系(S)比较其抗性指数为77.58倍。抗性汰选前后,采用点滴法测定的结果表明,小菜蛾对阿维菌素、毒死蜱、灭多威、杀虫单和高效氯氰菊酯的敏感性并无明显变化,其抗性指数为0.80~1.36,均不存在交互抗性。通过构建种群生命表,观察比较了小菜蛾抗丁烯氟虫腈品系和敏感品系的一系列生长发育和繁殖特征。结果表明,抗丁烯氟虫腈品系较敏感品系幼虫期和蛹历期延长,低龄幼虫龄期转换时的虫口死亡率增加,蛹重减轻,化蛹率和羽化率降低;在繁殖上表现为产卵量增加,而孵化率和雌雄比降低,雌成虫的数量、寿命减少。抗丁烯氟虫腈种群相对于敏感种群的相对适合度为0.84,抗性种群在繁殖能力上存在明显的生存劣势。     

抗阿维菌素小菜蛾的细胞色素P450酶系研究

通过对不同发育时期敏感和抗阿维菌素小菜蛾品系细胞色素P450含量的测定,以及使用不同模式底物对P450单加氧酶活性的比较研究发现:除成虫期外,不同发育时期抗性品系小菜蛾中P450和细胞色素b5的含量都高于敏感品系;抗性品系还原型辅酶Ⅱ(NADPH)-细胞色素P450还原酶活性是敏感品系的1.97倍;同时发现抗性品系中甲氧试卤灵-O-脱甲基酶(MROD)、乙氧试卤灵-O-脱乙基酶(EROD)、乙氧基香豆素-O-脱乙基酶(ECOD)以及对硝基苯甲醚-O-脱甲基酶(PNOD)的活性均明显高于敏感品系,分别为敏感品系的9.41、4.15、1.67和2.94倍。研究结果表明,细胞色素P450含量和单加氧酶活性的增高是小菜蛾对阿维菌素产生抗性的一个重要机制。     

杀虫剂亚致死剂量对小菜蛾羧酸酯酶的影响

就阿维菌素和高效氯氰菊酯亚致死剂量对小菜蛾Plutella xylostella Linneae羧酸酯酶(CarE)活性的影响进行了研究。用亚致死剂量的阿维菌素和高效氯氰菊酯分别处理阿维菌素敏感和抗性小菜蛾,使敏感品系CarE比活力上升,抗性品系CarE比活力下降。酶动力学研究表明,两种药剂亚致死剂量处理对小菜蛾CarE与底物α-NA亲和力的影响存在差异。在敏感品系中,阿维菌素和高效氯氰菊酯处理前后CarE的Km值无明显变化;抗性品系中,用阿维菌素亚致死剂量处理后,小菜蛾体内CarE的Km值显著高于对照,即其对α-NA的亲和力比对照组明显降低,高效氯氰菊酯处理组CarE的Km值与对照相比无明显变化。     

小菜蛾对阿维菌素的抗性选育及交互抗性研究

用阿维菌素对小菜蛾进行室内抗性汰选,选择压为约杀死种群70％的剂量。连续施药7～8次即表现抗性趋势,汰选至11代,获得抗性指数为80.71的抗性种群(ABM-R)。ABM-R种群对所测试的有机磷杀虫剂乙酰甲胺磷、有机氯类的硫丹、沙蚕毒素类的杀螟丹、氨基甲酸酯类的灭多威、微生物杀虫剂Bt、磺胺脲类衍生物丁醚脲、芳基取代的吡咯杂环化合物虫螨腈和昆虫生长调节剂定虫隆、虫酰肼无交互抗性(R/S为0.73～1.19),而对苯基吡唑类氟虫腈的敏感性却有所上升(R/S为0.22)。增效剂试验显示,PB和唧对ABM-S种群无增效作用,而对ABM-R种群增效作用显著,增效比分别为24.57和13.61,表明多功能氧化酶和羧酸酯酶在抗性机制中可能起重要作用。     

药剂对小菜蛾抗性及敏感品系乙酰胆碱酯酶抑制作用比较

采用浸叶法测定了云南通海、元谋和澜沧的小菜蛾plutella xylostella田间种群对常用杀虫剂的抗药性。结果表明,云南上述地区小菜蛾田间种群对各类杀虫剂均产生了不同程度的抗性。对有机磷类药剂的抗药性为1.74~31.1倍;对菊酯类药剂的抗药性为7.41~764倍;对阿维菌素类药剂则产生了 5.60~4.06×104倍的抗性。通过离体和活体试验测定了药剂对小菜蛾头部乙酰胆碱酯酶(AChE)的抑制作用。敌敌畏和灭多威对通海抗性品系AChE离体和活体内的抑制中浓度(I50)分别是敏感品系的209、26.5倍和2.21、2.16倍;敌敌畏对通海小菜蛾种群的离体和活体内抑制中时间(IT50)小于敏感品系,分别是敏感品系的0.32和0.17倍;而灭多威对通海小菜蛾种群的离体和活体内抑制中时间(IT50)则大于敏感品系,分别是敏感品系的1.37和1.74倍。