红铃虫对Bt棉花的抗性现状及抗性机制

红铃虫是世界性的重要棉花害虫,自转Bt棉花商业化种植之后,其种群数量得到了有效的控制。然而,红铃虫对Bt的抗性发展严重威胁着Bt棉花的可持续应用。本文概述了红铃虫对Bt棉花的抗性现状及其抗性机制,以期为科学制定红铃虫抗性治理策略提供依据。     

草地贪夜蛾对化学农药和Bt作物的抗性机制及其治理技术研究进展

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(Smith)是一种重要的经济作物害虫,在美洲玉米种植区均有发生。近几年该害虫迅速蔓延至非洲和东南亚等地区,并于2018年12月下旬在中国云南省被发现,对玉米生产造成严重威胁。化学农药和Bt作物是目前防治草地贪夜蛾的最主要手段,但大量研究表明,草地贪夜蛾已经形成了具有高抗药性和Bt抗性的种群。本文介绍了草地贪夜蛾抗药性和Bt抗性现状,从抗性相关因子的表达调控和靶标位点变异2个方面论述了草地贪夜蛾抗药性和Bt抗性机制,总结了目前草地贪夜蛾抗药性和Bt抗性的治理策略,并结合中国实际情况探讨了草地贪夜蛾综合防控的发展方向,以期为该害虫的防控提供参考。     

杂草对草甘膦的抗性及抗性治理

本文从草甘膦现状、杂草抗性、抗性机制及抗性治理等几方面进行综述．并提出几点看法。力求提高草甘膦管理水平延长其使用年限，促进农业的发展。     

植物病原菌对解偶联剂的抗性机制研究进展

以氟啶胺为代表的解偶联剂具有低毒、广谱和高效的特点,对病原真菌、卵菌和细菌均表现出良好的抑菌活性。然而随着杀菌剂频繁而大量的使用,有害生物发展出越来越严重的抗药性。开展病原菌对杀菌剂的抗性机制研究,能够有效预防或治理病原菌抗药性。病原菌对杀菌剂的抗性机制解析方法通常以杀菌剂的靶标蛋白为线索展开,但由于氟啶胺这类杀菌剂在病原菌体内可能不是通过与靶标蛋白结合而产生的抑菌作用,使得通过寻找抗性突变体中发生变化的氨基酸位点,进而进行抗性机制解析的方法难以奏效。本综述以氟啶胺和我国自主创制的杀菌剂双苯菌胺为研究对象,对其作用机制及病原菌对其抗性机制的研究进展进行归纳总结,旨在为这类杀菌剂的田间科学使用提供参考,同时可为病原菌多药抗性机制的解析提供借鉴,丰富杀菌剂抗性研究体系,并能够在实践中为病原菌的抗性治理提供依据。     

昆虫对生物农药的抗性机制及对策

本文综述了昆虫对B.t等生物杀虫剂的抗性机制及延缓昆虫抗性发展所应采取的措施。昆虫通过下列不同机制产生抗生：1）昆虫的血淋巴对B.t等生物杀虫剂的营养细胞的抑制作用。2）各种来源的蛋白酶对毒素蛋白的过度降解作用。3）昆虫中肠沉淀蛋白对毒素蛋白的沉淀作用。4）中肠上皮修复能力增强。5）中肠的吸附位点对毒素蛋白的亲和力下降。通过加强对B.t菌株的选育，合理科学的用药方式及采用不同的模式进行植物基因操作以提高杀虫蛋白的表达和活性等综合措施，减缓和降低昆虫抗性的发展。     

棉蚜抗药性现状及治理策略

棉蚜Aphis gossypii Glover是农业生产上最重要的害虫之一。化学杀虫剂一直以来都是棉蚜综合防治体系中的重要组成部分, 但化学杀虫剂的不合理使用导致棉蚜对多种杀虫剂均产生了高水平抗性。现有研究表明, 靶标位点突变、解毒酶基因的过表达以及某些肠道共生菌丰度的变化是导致棉蚜对杀虫剂产生抗性的主要机制。针对棉蚜抗性发展现状及其抗药性机制, 制定科学合理的抗性治理策略, 是充分发挥化学防治的优势、实现棉蚜可持续治理的关键。本文主要从棉蚜的抗药性现状、抗性机制和抗性治理策略3个方面对近10多年的主要进展进行了综述, 旨在为棉蚜抗药性长效治理和科学施策提供理论依据。     

棉蚜对新烟碱类杀虫剂的抗性现状及其治理策略

棉蚜Aphis gossypii Glover是棉花生产中最严重的害虫之一。长期以来防治棉蚜主要依赖于化学杀虫剂,其中新烟碱类杀虫剂扮演着十分重要的角色,但由于其长期、大量的使用,棉蚜已对该类杀虫剂产生了较高水平的抗性,严重影响了对棉蚜的防治效果。抗性机制研究表明,棉蚜对新烟碱类杀虫剂产生抗性的机制主要涉及解毒代谢能力增强和靶标敏感性下降。细胞色素P450、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶、UDP-葡糖基转移酶等解毒酶基因过量表达介导的解毒代谢增强和烟碱型乙酰胆碱受体β1亚基突变引起的靶标敏感性下降是棉蚜对新烟碱类杀虫剂产生抗性的关键。针对我国棉蚜对新烟碱类杀虫剂抗性问题突出的现状,为更好地利用该类药剂防治棉蚜,亟需根据棉蚜抗性机制制定合理的抗性治理策略。本文将从棉蚜对新烟碱类杀虫剂的抗性现状、抗性机制以及抗性治理策略等方面进行综述,以期为抗性棉蚜的科学治理提供参考。     

植物病原菌抗药性及其抗性治理策略

随着现代高活性的选择性杀菌剂的研发和广泛使用,病原菌的抗药性问题日趋严重,这已成为植物病害化学保护领域最受关注的问题之一。本文阐释了抗药性相关术语的定义,概述了病原菌的抗药性现状,并从自然选择和诱导突变两种学说的角度分析了抗药性产生的原因。进一步分析了抗药性群体流行与病原菌自身特点、杀菌剂类型和作用机制等影响因子密切相关,综述了抗药性风险评估、抗药性机制、抗药性进化以及抗药性常规和分子检测方法等内容。最后,提出了抗药性治理的目标和策略,即根据抗药病原群体形成的主要影响因素,针对性地设计抗药性治理短期和长期策略,特别是需进一步加强对新药剂和新防治对象开展抗药性风险评估、制定抗药性管理策略、建立再评价机制等。综上,明确植物病原菌抗药性发生发展特点并制定科学合理的抗性治理策略,对进一步开展植物病害的科学防控具有重要的参考价值。     

小菜蛾对Bt的抗性及其治理

本文综合论述小菜蛾对Ｂｔ的抗性现状,发展特点与作用机制,并提出相应的抗性治理对策 。     

浅谈害虫对杀虫剂的抗性机制及防治策略

本文针对目前生产、生活中害虫产生抗性机制的具体内容进行阐述,再结合国内外对此研究的最新动态筛选出对这些抗性因子消除或抑制的较佳策略。     

棉铃虫Bt毒素受体蛋白—氨肽酶N与抗性的关系

随着我国转基因棉花种植面积的日益增加,主要目标害虫—棉铃虫的抗性问题越来越被大家所关注。氨肽酶N(aminopeptidase N,APN)是一类昆虫中肠内Bt毒素的受体蛋白,其结构、结合位点的改变或基因突变可能是昆虫对Bt毒素产生抗性的重要原因。本文通过分析Bt毒素的作用方式,从生化、生理、分子生物学等方面探讨了棉铃虫Bt毒素受体蛋白APN与抗性的关系。     

Bt蛋白在水稻不同遗传背景下的含量及对抗虫性的影响

为明确Bt基因在水稻杂交转育过程中抗虫作用的稳定性,以分别转入cry1C和cry2A基因的抗虫水稻品系T1C-19和T2A-1为供体亲本,与10个恢复系杂交并回交,筛选BC1F3代转基因纯合株系,用ELISA法测定水稻叶片和茎秆中Bt蛋白含量。结果表明,4个转cry1C株系和5个转cry2A株系叶片和茎秆的蛋白含量显著低于亲本,且降低了16.62%~62.03%;相同遗传背景下,叶片和茎秆中的Bt蛋白含量之间呈显著正相关;在室内转cry1C株系和转cry2A株系上二化螟幼虫的校正死亡率分别为62.50%~95.83%和37.50%~83.33%,其中在cry2A株系上的校正死亡率与茎秆中的Cry2A蛋白含量呈极显著正相关;在田间自然发虫条件下,纯合株系的单株卷叶数和枯心率最高仅为3.97和9.37%,受害程度与相应组织中Bt蛋白含量之间存在相关性。表明Bt蛋白含量会受到水稻遗传背景的影响,但杂交后代株系在田间仍能表现出很好的抗性。     

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．     

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。     

转Bt基因抗虫作物对非靶标生物的影响

迄今为止,已经获得了大量的抗虫转Bt基因作物。尽管这些作物中表达的Bt蛋白只是针对靶标害虫起到杀虫效果,但是抗虫转Bt基因作物是否会对非靶标生物产生影响一直存在争议。本文就抗虫转Bt基因作物对节肢动物群落、非靶标植食性昆虫、天敌和有益昆虫的影响进行了综述。综合评价认为,现有的抗虫转Bt基因作物对非靶标生物是安全的。     

新疆南部棉区转Bt基因棉花对棉铃虫抗性的季节性变化规律

采用ELISA检测和室内生物测定方法,测定6个转Bt基因棉花品种(系)不同生育期叶片中的Bt毒蛋白含量及其对各世代棉铃虫的抗性水平。转Bt基因棉花叶片中的Bt毒蛋白含量总体上随着棉花生育期的推进而逐渐下降,6个品种(系)叶片的Bt毒蛋白含量子叶期最高,达1 210.03～1 733.15 ng/g,与子叶期相比,三叶期、七叶期、盛蕾期、花铃期、吐絮期Bt毒蛋白含量减少幅度为2.5%～96.0%。6个品种(系)对第4代棉铃虫幼虫抗虫性较低,毒杀效果仅为19.0%～41.3%。幼虫的校正死亡率逐代下降,各棉花品种对第4代幼虫的校正死亡率仅为12.0%～36.2%。     

Bt作物系统害虫发生演替研究进展

自1996年以来的20年间,全球商业化种植Bt作物的国家增加到了25个。目前,种植应用的Bt作物主要是Bt棉花和Bt玉米,年种植面积约0.8亿hm2。Bt作物的大面积种植可能会带来害虫发生演替问题,国内外学术界对此高度关注。本文围绕这一核心问题,介绍了国内和国际的研究进展,同时对今后的研究进行了展望。以期为Bt棉花和Bt玉米的持续利用,以及其他Bt作物的推广应用提供经验与借鉴,进一步提升Bt作物在农作物害虫综合治理中的作用和地位。     

Managing the risk of insect resistance to transgenic insect control traits: practical approaches in local environments

BACKGROUND: Growers have enthusiastically embraced crops genetically modified to express Bacillus thuringiensis (Bt) proteins for insect control because they provide excellent protection from key damaging insect pests around the world. Bt crops also offer superior environmental and health benefits while increasing grower income. However, insect resistance development is an important concern for all stakeholders, including growers, technology providers and seed companies that develop these genetically modified crops. Given the marked benefits associated with Bt crops, insect resistance management (IRM) must be a consideration when cultivating these crops. RESULTS: The technical data and practical experience accumulated with Bt crops in many global regions can inform different aspects of resistance management leading to robust, science‐based IRM plans. A range of elements should be considered in assembling any IRM strategy, including: pest biology/ecology, product deployment patterns, local cropping systems, insect susceptibility monitoring, stakeholder/grower communications, and a remedial action plan should resistance develop. Each of these elements is described in more detail, with specific examples of how these elements can be combined and tailored to the local/regional environments and grower practices. CONCLUSION: IRM plans need to be suitable for the given production situation. What works for large monoculture production systems in North America is unlikely to be appropriate for the small, more diverse agriculture of southeast Asia or Africa. Though it is clear that Bt crops impart considerable value to growers, it is also clear that it is in the best interest of all stakeholders to preserve Bt proteins for the long‐term benefits they provide. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry