昆虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的代谢抗性机制研究进展

随着拟除虫菊酯类杀虫剂在卫生和农业害虫防治中的广泛应用,昆虫对此类杀虫剂产生抗性的报道越来越多。目前已明确昆虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性机制包括表皮穿透率下降、靶标抗性以及代谢抗性,其中代谢抗性机制较为普遍,而且其与昆虫对多种杀虫剂的交互抗性关系密切。目前,随着基因组、转录组以及蛋白质组学等新技术的发展及应用,昆虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的代谢抗性机制研究也取得了很多新进展。昆虫体内细胞色素P450酶（P450s）、羧酸酯酶（CarE）及谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）等重要解毒酶系的改变均与昆虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的代谢抗性有关,其中这3类解毒酶的活性及相关基因表达量的变化是昆虫对此类杀虫剂产生代谢抗性的主要原因。明确昆虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的代谢抗性机制,对合理使用此类杀虫剂及延缓抗药性的产生均具有重要意义。本文在总结拟除虫菊酯类杀虫剂代谢路径及相关生物酶研究概况的基础上,综述了近年来有关昆虫对此类杀虫剂代谢抗性机制研究的主要进展。     

四种杀虫剂对两种书虱谷胱甘肽-S-转移酶和超氧化物歧化酶的影响

谷胱甘肽-S-转移酶（GSTs）能够参与多种类型杀虫剂的解毒代谢，如有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类和有机氯类。其介导的抗性与一种或多种GSTs的过量表达有关。超氧化物歧化酶（SOD）的功能是清除超氧阴离子自由基而形成H2O2，H2O2能与O2^-形成毒性更强的HO^-。书虱是一类个体微小、行动活泼的重要储藏物害虫，书虱对化学药剂的抗性发展很快，目前已发展为储粮中的害虫优势种群，但有关书虱体内酶系的研究较少。     

草地贪夜蛾对农药主要抗性机制的概述

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是一种迁飞性害虫,源自美洲,已入侵非洲和亚洲部分国家并暴发成灾,2019年初入侵我国,严重威胁着我国玉米、小麦等粮食作物。目前草地贪夜蛾的防治主要依赖于化学农药和种植转基因作物。因长期使用农药,草地贪夜蛾已经对氨基甲酸酯类、有机磷酸酯类和拟除虫菊酯类等多种杀虫剂产生了不同程度的抗性。草地贪夜蛾对不同种类杀虫剂表现的抗性机制不同,主要有代谢抗性和靶标抗性2种。本文主要从代谢抗性和靶标抗性2个方面分别综述了草地贪夜蛾对不同种类杀虫剂的抗性机制,分析草地贪夜蛾对不同杀虫剂的抗性作用方式,并对草地贪夜蛾抗药性管理和监测进行展望。     

三种增效剂对甜菜夜蛾防治的增效作用

甜菜夜蛾 Spodoptera exigua( Hübner)近年来在我国很多地区爆发成灾 ,发生区域南至广东、台湾、福建 ,北到东北地区 ,而且其与棉铃虫 ( H elicoverpa armigera Hübner)一样 ,都是杂食性害虫 ,寄主植物十分广泛。甜菜夜蛾爆发的原因很多 [1 ] ,其中对常规化学农药的高抗性是重要原因之一 [2 ]。利用增效剂增强农药对抗性害虫的防治效果是害虫抗性治理的主要措施之一 ,如增效醚 ( PBO)、MGK2 6 4被推荐与拟除虫菊酯类杀虫剂混合使用防治对有机磷、拟除虫菊酯类农药有抗性的田间小菜蛾 [3] 。本试验利用采自田间的甜菜夜蛾种群 ,测定了 …     

有机磷类杀虫剂代谢机制研究进展

文章对有机磷类杀虫剂代谢机制的研究进展以及昆虫对此类杀虫剂的相关代谢抗性机制进行了总结,阐述了有机磷杀虫剂的生物代谢途径及相关代谢酶系。在生物体中,有机磷类杀虫剂主要发生氧化代谢、水解代谢和轭合代谢等反应。其氧化代谢主要在细胞色素P450酶系(P450s)的催化作用下进行,其中,最重要的氧化反应是硫代有机磷酸酯类杀虫剂氧化脱硫形成生物毒性更高的有机磷氧化物的反应,以及氧化脱芳(烷)基化的反应;有机磷杀虫剂及其氧化产物在生物体内还可发生水解代谢反应,在对氧磷酶PON1等磷酸三酯酶的催化作用下,水解生成低毒性或者无毒的代谢物;有机磷杀虫剂的轭合代谢主要是在谷胱甘肽硫转移酶(GSTs)的催化下进行的。昆虫对有机磷类杀虫剂的代谢抗性与昆虫中参与此类杀虫剂代谢的解毒酶的改变密切相关,其中,与有机磷类杀虫剂代谢相关的P450s基因的过量表达和酶活性增强、丝氨酸水解酯酶的过量表达及基因突变、GSTs基因的过量表达等,均可导致铜绿蝇Lucilia cuprina、桃蚜Myzus persicae等昆虫对二嗪磷和马拉硫磷等有机磷类杀虫剂的代谢抗性。明确有机磷类杀虫剂的结构特点、代谢途径以及昆虫对此类杀虫剂的代谢抗性机制,对掌握有机磷类杀虫剂的毒理学机制,安全有效地使用此类杀虫剂,有效治理害虫对有机磷类杀虫剂的抗药性,以及开发生物选择性好的新型有机磷类杀虫剂,均具有重要意义。     

国外草地贪夜蛾化学防治技术的研究与应用

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)是一种适应性和迁徙能力很强的农业害虫,并具有暴发为害的特点。几十年来,化学防治一直是防治草地贪夜蛾的重要技术措施。20世纪80年代以前,美洲国家防治草地贪夜蛾以有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂为主;随后拟除虫菊酯类杀虫剂得到了广泛使用;20世纪90年代中后期,美洲特别是美国推广种植转基因Bt玉米后,防治草地贪夜蛾杀虫剂的用量显著减少;近年来,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、乙基多杀菌素、除虫脲、虱螨脲、茚虫威、氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺、溴氰虫酰胺等一系列新型杀虫剂品种在防治草地贪夜蛾中发挥了突出的作用。伴随着不同种类杀虫剂的使用,草地贪夜蛾对杀虫剂抗性也相应地呈现出明显的变化,20世纪80年代后,美洲的草地贪夜蛾先后对有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂产生了抗药性,截至2017年,美洲地区的草地贪夜蛾至少对包括氨基甲酸酯类、有机磷类、拟除虫菊酯类及Bt杀虫蛋白等不同类型共29种杀虫剂产生了抗药性;2016年,采自北美洲波多黎各的草地贪夜蛾田间种群对双酰胺类杀虫剂氟苯虫酰胺和氯虫苯甲酰胺抗性倍数最高分别达500倍和160倍。草地贪夜蛾的抗药性机制主要是解毒代谢增强和靶标基因突变。种子处理可以预防作物苗期草地贪夜蛾的为害,并且有利于天敌保护。雾滴粒径不仅影响杀虫剂对草地贪夜蛾的防治效果,还影响草地贪夜蛾对杀虫剂抗药性的发展,因此,防治田间草地贪夜蛾适宜采用细雾喷雾方式。使用得当,化学杀虫剂可以与天敌和生物杀虫剂协同增效防治草地贪夜蛾。航空施药要和地面施药联合使用才能对玉米田严重发生的草地贪夜蛾达到好的防治效果。     

草地贪夜蛾对杀虫剂的抗性研究进展

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) 是一种杂食性害虫,原产于美洲热带和亚热带地区,于2019年1月在中国云南省首次被发现后,已迅速向广西、贵州、广东及湖南等地蔓延。草地贪夜蛾寄主广泛,常用化学防治药剂为有机磷类、氨基甲酸酯类和拟除虫菊酯类,田间抗性监测数据显示,其对上述 3 类常用药剂已达中至高等抗性水平。此外,已有研究证明氯菊酯抗性草地贪夜蛾对二嗪类杀虫剂茚虫威无交互抗性;同时已有关于草地贪夜蛾对氟苯虫酰胺和氯虫苯甲酰胺田间和室内抗性的报道,表明其对上述 2 种药剂存在极高的交互抗性风险。草地贪夜蛾的抗药性机理主要涉及表皮穿透性降低、解毒作用增强和靶标敏感性下降等几方面,其中代谢解毒作用增强和靶标敏感性下降是导致草地贪夜蛾对杀虫剂产生抗性的主要机制。文章综述了草地贪夜蛾对传统杀虫剂和新型作用机制杀虫剂的抗性现状及抗性机理等方面的研究进展,以期对当前中国的草地贪夜蛾田间防治及抗性研究和防控提供参考。     

甜菜夜蛾对三种拟除虫菊酯杀虫剂的抗性稳定性研究

在室内脱离药剂选择的条件下,分别研究了甜菜夜蛾Spodoptera exigua Hübner 对氯氟氰菊酯、氰戊菊酯和顺式氯氰菊酯3种拟除虫菊酯杀虫剂的抗性稳定性及抗性衰退规律。结果表明,即使甜菜夜蛾对氯氟氰菊酯、氰戊 菊酯、顺式氯氰菊酯的抗性分别达522.9倍、669.7倍和2 737.2倍,抗性仍不稳定,分别经10代、8代和9代饲养后抗性下降为60.8倍、90.8倍和180.5倍;对田间抗性种群的抗性衰退研究发现,甜菜夜蛾对这3种拟除虫菊酯的抗性也表现为不稳定性,在无杀虫剂选择的情况下,开始几代抗性下降较快,当下降至一定水平(6~10倍)后,抗性趋于基本稳定,但很难完全恢复对拟除虫菊酯的敏感性。     

麦蚜对拟除虫菊酯类杀虫剂抗性研究进展

麦蚜是为害小麦的一类重要害虫,广泛分布于我国各小麦种植区.2016年-2018年我国麦蚜总体偏重发生,严重影响小麦产量和品质,造成巨大的经济损失.拟除虫菊酯类杀虫剂是防治麦蚜的主要杀虫剂类型之一,但由于化学农药的长期使用,麦蚜对拟除虫菊酯类杀虫剂产生了不同程度的抗性.本文综述了拟除虫菊酯类杀虫剂作用机制、麦蚜对拟除虫菊...     

害虫对新烟碱类杀虫剂的抗药性及其治理策略

烟碱和新烟碱类杀虫剂都是作为后突触烟碱乙酰胆碱受体(nAChRs)的激动剂作用于昆虫中枢神经系统,但这两类杀虫剂存在明显不同的选择毒性:烟碱类对哺乳动物毒性较高,而杀虫活性低;新烟碱类具有高杀虫活性,而对哺乳动物低毒。由于新烟碱类杀虫剂的作用方式独特,对以前使用的如拟除虫菊酯类、氯化烃类、有机磷类和氨基甲酸酯类等杀虫剂很少或无交互抗性,该类杀虫剂为防治一些世界性重大害虫(包括对以前使用的杀虫剂具有长期抗性的害虫)作出了重要贡献。但现已发现不少害虫对新烟碱类杀虫剂产生了抗性。文章就害虫对新烟碱类杀虫剂的抗性概况、抗性机理和抗性治理策略进行了综述。     

烟碱和芸香苷对斜纹夜蛾药剂敏感性及相关酶活性的影响

以在人工饲料中添加植物次生物质的方法,研究了取食不同含量烟碱、芸香苷的斜纹夜蛾Spodoptera litura 3龄幼虫对银纹夜蛾核多角体病毒(AucaNPV)、氟虫腈及多杀菌素的敏感性,同时测定了各处理组幼虫体内羧酸酯酶和谷胱甘肽转移酶的活性。结果表明:烟碱能明显提高斜纹夜蛾对3种药剂的敏感性,且与剂量成正相关;低浓度的芸香苷可增加试虫对药剂的敏感性,但随其剂量的升高敏感性降低。两种次生物质均能不同程度地抑制斜纹夜蛾羧酸酯酶的活性,但可诱导谷胱甘肽转移酶的活性。     

茚虫威对草地贪夜蛾的毒力及解毒酶的诱导作用

茚虫威对鳞翅目害虫幼虫具有卓越的杀虫活性,是替代传统杀虫剂及治理抗药性害虫的理想药剂。为了明确茚虫威对草地贪夜蛾的生物活性及对其主要解毒酶活性的影响,为使用茚虫威科学防治草地贪夜蛾提供参考,本研究采用浸叶法测定了广西南宁草地贪夜蛾种群3龄幼虫对茚虫威敏感性及增效醚(PBO)、磷酸三苯酯(TPP)、顺丁烯二酸二乙酯(DEM)对茚虫威的增效作用;并测定了亚致死浓度(LC_(20))茚虫威对草地贪夜蛾体内MFO、GSTs和CarE酶的诱导作用。结果表明,茚虫威对草地贪夜蛾的LC_(20)、LC_(50)和LC_(90)分别为8.95、20.62 mg/L和73.57 mg/L。DEM、PBO和TPP对茚虫威的增效倍数依次为2.24、2.05和0.50倍。亚致死浓度(LC_(20))茚虫威处理后对3龄幼虫体内GSTs的活性和MFO含量与无药剂处理(CK)相比显著升高(P0.05),而CarE活性无显著变化(P0.05)。本文结果显示,广西草地贪夜蛾仍可以用推荐剂量80 mg/L茚虫威防治,而代谢抑制剂PBO和DEM对茚虫威有明显的增效作用,且GSTs活性和MFO含量在茚虫威诱导后显著升高,初步推测这两种解毒酶可能影响将来草地贪夜蛾对茚虫威的抗药性发展。     

土耳其斯坦叶螨对杀螨剂的抗性选育及解毒酶活力变化

为探索土耳其斯坦叶螨的抗药性及其生化机理,在室内对敏感系土耳其斯坦叶螨分别用螺螨酯、甲氰菊酯和阿维菌素逐代处理,选育出抗性种群。结果表明,选育至15代,土耳其斯坦叶螨对螺螨酯、甲氰菊酯和阿维菌素的抗性指数分别达到268.63、37.98和112.68倍。分别测定敏感品系(SS)、抗螺螨酯(RS)、抗甲氰菊酯(RF)、抗阿维菌素(RA)品系的解毒酶活性显示,3种不同抗性品系相对SS品系的羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)和多功能氧化酶(MFO)的比活力均有不同程度的提高,差异均达到显著水平(P0.05)。其中,RF品系的MFO比活力上升最快,是SS品系的12.7倍;RA品系的MFO比活力次之,是SS品系的5.76倍;RS品系的3种解毒酶比活力均增长较慢,其中CarE比活力上升最慢,是SS品系的1.31倍。由此表明,CarE、GSTs、MFO的活性增大可促进土耳其斯坦叶螨对3种杀虫剂的抗性形成;螺螨酯的抗性增强可能与CarE关系甚微;MFO活性的增加可能与甲氰菊酯抗性升高密切相关;GSTs、MFO的活性升高可能是土耳其斯坦叶螨对阿维菌素产生抗性的主要原因。     

Mechanisms for multiple resistances in field populations of common cutworm, Spodoptera litura (Fabricius) in China

The mechanisms for multiple resistances had been studied with two field resistant strains and the selected susceptible and resistant strains of Spodoptera litura (Fabricius). Bioassay revealed that the two field strains were both with high resistance to pyrethroids (RR: 63-530), low to medium resistance to organophosphates and carbamates, AChE targeted insecticides (RR: 5.7-26), and no resistance to fipronil (RR: 2.0-2.2). Selection with deltamethrin in laboratory could obviously enhance the resistance of this pest to both pyrethroids and AChE targeted insecticides. Synergism test, enzyme analysis and target comparison proved that the pyrethroid resistance in this pest associated only with the enhanced activity of cytochrome P450 monooxygenase (MFO) and esterase. However the resistance to the AChE targeted insecticides depended on the target insensitivity and also the enhanced activity of MFO and esterase. Thus, the cross-resistance between pyrethroids and the AChE targeted insecticides was thought to be resulted from the enhanced activity of MFO and esterase.     

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%。     

田间菜蛾绒茧蜂对有机磷敏感性监测及毒理机制分析

对甲胺磷敏感性的田间监测结果显示,绒茧蜂存在着抗性演化,毒力生物测定结果与AChE的K_i值的监测结果呈明显的相关性,每年9月至次年2月期间AChE敏感性最低,8月期间敏感性最高。甲胺磷可显著地抑制绒茧蜂AChE、CarE和GSTs的活性。PB和TPP对AChE的活体抑制率极低,但PB可强烈抑制CarE的活性,而TPP仅在高浓度时对CarE有较显著的抑制作用,PB对甲胺磷有显著的增效作用,而TPP对甲胺磷无增效作用。AChE的K_m、V_(max)及K_i值研究结果表明,田间绒茧蜂对有机磷和氨基甲酸酯的抗性与AChE对杀虫剂的不敏感性有关。由此认为,绒茧蜂对有机磷的抗性主要与其最重要的靶标酶AChE的敏感性改变及多功能氧化酶有关。     

斜纹夜蛾对茚虫威的抗药性汰选及交互抗性测定

为评估茚虫威抗性风险,在室内进行了斜纹夜蛾对茚虫威的抗性选育和交互抗性测定。经过10代6次室内抗性选育,获得了斜纹夜蛾对茚虫威抗性种群,与选育前相比,斜纹夜蛾对茚虫威的敏感性降低了15.63倍。抗性风险评估结果表明,斜纹夜蛾具有对茚虫威产生高水平抗性的风险。交互抗性测定发现,辛硫磷、高效氯氰菊酯和氟虫腈对茚虫威抗性种群的LC50值分别是同源对照种群的1.53、2.42和1.53倍,溴虫腈和灭多威对茚虫威抗性种群的LC50值分别是同源对照种群的0.78和0.96倍,表明茚虫威抗性种群对这几种杀虫剂未产生交互抗性。     

黄瓜绿斑驳花叶病毒cp基因的原核表达及抗血清制备

 采用RT-PCR方法克隆了黄瓜绿斑驳花叶病毒辽宁分离物(Cucumber green mottle mosaic virus Liaoning isolate, CGMMV-LN)的cp基因并连接到原核表达载体pGEX-4T-3和pET-22b (+)上, 将获得的重组子pGEX-4T-3-CGMMV CP和pET-22b (+)-CGMMV CP转化大肠杆菌BL21后用IPTG进行诱导表达。SDS-PAGE和W estern blot分析表明, cp基因在大肠杆菌中获得了高效表达, 融合蛋白分子量分别为43.8 kDa和17.3 kDa。将17.3 kDa融合蛋白纯化后免疫家兔, 制备了CGMMV特异性抗血清, 抗原包被间接ELISA法(ACP-ELISA)测定抗血清的效价为1/20 000。     

Note: Pyrethroid resistance and possible involvement of glutathione<Emphasis Type="Italic">S</Emphasis>-transferases in<Emphasis Type="Italic">Helicoverpa armigera</Emphasis> from Turkey

An introductory study was conducted to investigate the pyrethroid resistance ofHelicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) strains in Turkey, collected from cotton fields in the Adana and Antalya provinces, through two different synthetic pyrethroid insecticides: lambda-cyhalothrin and esfenvalerate. In addition, the roles of glutathioneS-transferases (GSTs) in this resistance mechanism were analyzed. It was found that whereas resistance ratios for lambda-cyhalothrin (LD₅₀ levels) were 3- and 98-fold increased in the Adana and Antalya strains, respectively, esfenvalerate ratios were 3.3- and 92.3-fold increased in the Adana and Antalya strains, respectively, with respect to the susceptible strain. Furthermore, Adana and Antalya strains showed 2.4- and 2.9-fold higher GST activities than the susceptible strain, respectively. In the Antalya field strain, the minor increase in GST activity compared with the resistance levels implies that GSTs may be not greatly involved in this resistance. It also provides evidence that they could not be the only metabolic mechanism responsible for resistance to lambda-cyhalothrin and esfenvalerate inH. armigera from Turkey. http://www.phytoparasitica.org posting Nov. 16, 2006.