棉铃虫对甲氧虫酰肼的抗性遗传力

(δp=0.5),抗性现实遗传力为实际筛选估计值的一半,当杀死率为80%和90%时,棉铃虫对甲氧虫酰肼的抗性增加10倍,分别需要34.48代和27.40代.田间条件下,由于等位基因频率变化、环境变异等因素的影响,抗性增加10倍则需要更长的时间.     

棉铃虫对甲氧虫酰肼抗性机理的初步研究

在室内通过抗性汰选和敏感性反汰选,获得了对甲氧虫酰肼抗性指数相差为72.61倍的棉铃虫Helicoverpa amigera(Hübner)抗性种群和敏感种群。通过增效试验和离体酶活性测定表明:棉铃虫对甲氧虫酰肼产生的抗药性主要与其多功能氧化酶(MFO)、全酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)活性的提高有关。     

棉铃虫抗甲氧虫酰肼种群对12种杀虫剂的交互抗性

利用室内筛选获得的甲氧虫酰肼中等抗性种群(R, 30.57倍)和敏感种群(S),采用浸叶法测定了棉铃虫对12种常用杀虫剂的交互抗性。结果表明抗性种群对虫酰肼产生了13.57倍的中等水平交互抗性;对茚虫威的抗性倍数为3.05倍,无明显交互抗性;而对辛硫磷、毒死蜱、灭多威、高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、虫螨腈、虱螨脲、氟啶脲、氟铃脲和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的抗性倍数在0.50 ~2.36倍之间,无交互抗性。试验结果提示,在棉铃虫对甲氧虫酰肼的抗药性治理中,轮换使用与甲氧虫酰肼没有交互抗性的杀虫剂将可有效延缓其抗药性发展。     

沉默GSTs基因影响棉铃虫对甲氧虫酰肼的敏感性

利用RNAi技术对GSTs基因进行沉默处理,明确了沉默棉铃虫GSTs基因可以影响其对甲氧虫酰肼的敏感性。结果表明,通过饲喂siRNA在1d内就可以有效干扰GSTs基因表达,进而降低了GSTs酶活性;停止饲喂siRNA后,RNA干扰效果并不会立刻消失;沉默GSTs基因后,棉铃虫对甲氧虫酰肼的敏感性显著提高。     

氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对棉铃虫生长发育和解毒酶活性的影响

在室内采用培养基混药法测定氯虫苯甲酰胺亚致死剂量(LC10、LC25和LC50)对棉铃虫生长发育和体内3种解毒酶系的影响。结果表明:各剂量处理3龄幼虫48h后饲养,各处理组当代(F0)3～6龄幼虫历期均比对照组延长0.2～3.8d,但成虫平均历期比对照组缩短0.8～2.5d,子代(F1)1～6龄幼虫历期均比对照组延长0.2～2.6d,成虫平均历期比对照组缩短0.1～0.5d;各剂量处理后,各处理组F0代3～6龄幼虫和蛹的体重、F1代4～6龄幼虫和蛹的体重均比对照组减轻,且剂量越大,体重减轻越显著;各处理组F0代种群趋势指数分别比对照组下降了16.27%、58.51%和71.17%,F1代分别下降了13.66%、52.61%和66.63%;各处理组F0代3～6龄幼虫体内的羧酸酯酶(CarE)和细胞色素P450O-脱乙基酶(P450-ECOD)比活力均高于对照组,其中6龄幼虫这两种酶比活力分别比对照组提高了5%～16%和23%～66%,但各处理组谷胱甘肽硫转移酶(GSTs)比活力均低于对照组,其中6龄幼虫GSTs比活力分别比对照组降低了16.23%、58.51%和71.17%。表明在LC10～LC50剂量范围内,氯虫苯甲酰胺处理棉铃虫3龄幼虫的亚致死剂量越高,其生长发育受抑制越显著,P450-ECOD和CarE比活力上升越高,GSTs比活力下降也越大。     

甲氨基阿维菌素苯甲酸盐亚致死剂量对不同敏感性棉铃虫解毒酶活性的影响

室内用甲维盐对棉铃虫选育20代,获得敏感性降低2.32倍的汰选种群(RP20)。分别采用甲维盐对同源对照种群(CP)和RP20的亚致死浓度LC25对应处理两种群的3龄初幼虫48 h,测定试虫在3~6龄不同龄期内羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽S 转移酶(GST)活性,分析酶活性变化动态。结果表明,(1)两种群(CP和RP20)均随龄期的增长,CarE比活力显著增大,而GST比活力先降低后趋于稳定。(2)CK处理下,RP20与CP相比,CarE比活力在3~6龄均增大且4~6龄差异显著,而GST比活力变化较小,仅3龄和6龄显著增大。(3)与CK处理相比,甲维盐LC25处理,两种群各龄期CarE比活力均增大,且CP试虫在4龄、6龄GST比活力显著增大,在3龄、5龄无显著差异,而RP20的3龄幼虫体内GST比活力被显著抑制,在4~6龄GST比活力无明显变化。初步判断,棉铃虫对甲维盐敏感性降低与CarE比活力增大有关;甲维盐亚致死剂量对棉铃虫CarE活性具有一定的诱导作用。     

低剂量甲氧虫酰肼对舞毒蛾生长发育的影响

采用药剂短期处理和连续处理,测定了低剂量LC_(10)和LC_(30)甲氧虫酰肼处理舞毒蛾4龄幼虫后,对其各项发育指标、营养指标及各发育阶段形态的影响.结果表明,LC_(10)和LC_(30)剂量甲氧虫酰肼能显著降低舞毒蛾幼虫成活率、化蛹率、6龄虫重及雌蛹重,与对照组相比,LC_(30)剂量处理24 h后,舞毒蛾5龄和6龄幼虫成活率、化蛹率、6龄虫重及雌蛹重明显降低,依次为48.89%、72.62%、62.22%、0.21 g和0.75 g,且LC_(30)剂量对幼虫和蛹的致死性较LC_(10)剂量明显,连续处理较短期处理明显,差异均显著(P<0.05).低剂量甲氧虫酰肼对幼虫营养指标也存在明显影响,LC_(10)剂量能抑制幼虫相对取食量(RCR),LC_(30)剂量能抑制食物利用率(ECI),且两者均能显著抑制幼虫相对生长率(RGR)(P<0.05).同时低剂量甲氧虫酰肼能导致舞毒蛾幼虫畸形,畸形率为62.53%.说明低剂量甲氧虫酰肼可取代高毒农药,用于防治森林鳞翅目害虫.     

唑虫酰胺对甜菜夜蛾亚致死效应及解毒酶活性的影响

为明确唑虫酰胺对甜菜夜蛾的亚致死效应以及甜菜夜蛾对唑虫酰胺的生化抗性机制, 本研究在测定10种药剂对甜菜夜蛾室内毒力的基础上, 研究了唑虫酰胺LC10、LC30和LC50浓度对甜菜夜蛾生长繁殖和解毒酶活性的影响及甜菜夜蛾的生化抗性机制。结果表明, 高浓度处理组(LC50)的甜菜夜蛾成虫寿命、羽化率和卵孵化率等均显著低于对照组, 低浓度唑虫酰胺(LC10)诱导了甜菜夜蛾谷胱甘肽 S-转移酶(GST)和羧酸酯酶(CarE)活性的上升, 显著抑制了多功能氧化酶(MFO)的活性;增效试验表明, 增效醚(PBO)和磷酸三苯酯(TPP)对唑虫酰胺有明显的增效作用。抗性种群的CarE、MFO和GST酶活都显著高于敏感种群。综上, 低浓度的唑虫酰胺对甜菜夜蛾的生长发育有显著的抑制作用, MFO、CarE和GST在甜菜夜蛾对唑虫酰胺的抗性中发挥了重要作用。     

虫酰肼对甜菜夜蛾子代种群的影响

为了解虫酰肼对甜菜夜蛾的作用机理,以较低剂量分别对甜菜夜蛾敏感品系幼虫和成虫进行饲毒处理,观察其对甜菜夜蛾子代种群的影响.结果表明：虫酰肼是有极强后效性的杀虫剂,能降低甜菜夜蛾产卵量、化蛹率、羽化率等,提高畸形蛹、畸形蛾比例,缩短成虫寿命及产卵时间.幼虫一次饲毒后,0.2、0.4 mg/kg两处理的种群趋势指数第2代较对照分别下降10.92%、26.71%,第3代下降12.16%、14.24%,说明这种影响至少可持续到第3代,且用药剂量提高,其影响加大,但孵化率与蛹重变化不明显.成虫饲毒表明,0.4、0.8mg/L两处理的种群趋势指数在第2代较对照分别下降14.18%、12.96%,第3代下降34.40%、39.24%,说明成虫饲毒对甜菜夜蛾的影响随用药次数增加而提高.甜菜夜蛾成虫寿命与虫酰肼选择频率及选择压呈负相关关系,且对雄成虫影响大于雌成虫.     

棉铃虫对虫酰肼的抗药性汰选

以虫酰肼25～80μg/mL汰选棉铃虫种群26代,用两种生物测定方法对汰选后的棉铃虫种群测定其抗药性。以浸叶法测定的LC₅₀值汰选前为33.816 8μg/mL,汰选24代后达到914.181 3μg/mL,抗性指数为27.03倍,与对照种群的LC₅₀102.427 4μg/mL比较,校正抗性指数为8.93倍;用饲料混合法测定的LC₅₀值汰选前为73.8416μg/mL,汰选24代后达到833.027 8μg/mL,抗性指数为11.26倍,与对照种群的LC₅₀105.889 9μg/mL比较,校正抗性指数为7.87倍,表明棉铃虫汰选种群对虫酰肼的抗性水平呈现上升趋势。     

棉铃虫表皮蛋白基因CP22和CP14的表达特征及其对甲氧虫酰肼的响应

为揭示棉铃虫Helicoverpa armigera表皮蛋白（cuticular protein,CP）基因在其生长发育及应对药剂胁迫中的作用,克隆棉铃虫2个CP基因CP22和CP14,利用实时荧光定量PCR技术分析其在不同发育阶段和不同组织中的相对表达量,并于显微镜下观察甲氧虫酰肼亚致死剂量处理后棉铃虫3龄幼虫的表皮形态,并用实时荧光定量PCR技术测定药后CP22和CP14基因的相对表达量。结果显示,CP22和CP14的开放阅读框全长分别为570 bp和393 bp,分别编码189个和130个氨基酸;CP22和CP14都具有1个几丁质结合域,属于CPR家族RR-1亚类;CP22和CP14基因均在棉铃虫5龄幼虫表皮中表达水平高;这2个基因在棉铃虫幼虫期的表达水平高于在卵期、蛹期和成虫期的表达水平,且在4龄幼虫体内表达量最高,在蜕皮后随着日龄的增加表达量逐渐降低;甲氧虫酰肼处理后棉铃虫3龄幼虫表皮黑化、皱缩,发生蜕皮异常,显微观察显示其内外表皮分离,真皮细胞解体;甲氧虫酰肼处理后24 h和48 h,棉铃虫CP22和CP14基因的相对表达量显著上调。表明棉铃虫CP22和CP14基因参与棉铃虫幼虫蜕皮,并且响应甲氧虫酰肼胁迫,可作为防治棉铃虫的潜在靶标基因。     

棉铃虫对化学杀虫剂的抗性现状及分子机制研究进展

棉铃虫Helicoverpa armigera是一种世界性分布的重大杂食性农业害虫,长期大量使用化学药剂防治棉铃虫导致其对不同种类杀虫剂产生了抗性。抗性分子机制的阐明有利于棉铃虫的科学防控和抗性治理。该文主要综述棉铃虫对化学杀虫剂的抗性发展现状,以及近年来棉铃虫抗药性分子机制的研究进展,包括解毒酶代谢能力增强、靶标敏感性降低和表皮穿透能力下降等方面,并就未来研究工作和棉铃虫抗性治理新技术进行了展望。     

核型多角体病毒与中红侧沟茧蜂对寄主棉铃虫的联合效应

为明确寄生蜂中红侧沟茧蜂Microplitis mediator与核型多角体病毒（nucleopolyhedrovirus,NPV）对寄主棉铃虫Helicoverpa armigera的联合效应,测量中红侧沟茧蜂和NPV单处理及复合处理后棉铃虫幼虫的形态学指标,并统计棉铃虫幼虫死亡率及寄生蜂中红侧沟茧蜂子代存活率。结果显示,处理3 d和5 d后,中红侧沟茧蜂和NPV单处理及复合处理的棉铃虫幼虫体长、体宽、头壳宽度、体重均显著低于对照,但各处理之间差异不显著。接入浓度为2.5×10⁴ OBs/mL和2.5×10⁶ OBs/mL NPV时,中红侧沟茧蜂和NPV这2种生防因子对棉铃虫均表现为拮抗效应或累加效应。接入浓度为2.5×10⁴ OBs/mL NPV时,先寄生后接毒和先接毒后寄生处理的棉铃虫实际死亡率分别为4.35%和14.26%;接入浓度为2.5×10⁶ OBs/mL NPV时,棉铃虫实际死亡率则分别为31.55%和94.19%,先接毒后寄生处理的棉铃虫实际死亡率均显著高于先寄生后接毒处理的实际死亡率。接入浓度为2.5×10⁶ OBs/mL NPV时,先寄生后接毒和先接毒后寄生处理的寄生蜂子代存活率分别为54.51%和3.71%,前者显著高于后者。表明中红侧沟茧蜂寄生和NPV侵染均能显著抑制棉铃虫的生长发育,但两者联合应用时拮抗效应明显且对寄生蜂子代有影响,同时用于生物防治棉铃虫时应谨慎。     

蓝桉叶片挥发物对棉铃虫产卵选择行为的影响

为筛选棉铃虫Helicoverpa armigera的产卵驱避剂,利用顶空动态吸附法和气相色谱质谱联用技术分析其非寄主植物蓝桉Eucalyptus globulus叶片挥发物的主要成分和相对含量,通过气相色谱-触角电位联用技术研究抱卵雌蛾对蓝桉叶片挥发物的电生理反应,并测定其电生理活性组分对抱卵雌蛾产卵选择行为的影响。结果表明,蓝桉叶片挥发物中共鉴定出39种物质,以萜烯类物质为主,约占挥发物总量的97.47%,其中含量最高的4种物质为α-蒎烯、反-罗勒烯、1,8-桉叶素和柠檬烯,分别占挥发物总量的44.65%、10.55%、8.16%和7.37%。能够引起棉铃虫抱卵雌蛾电生理反应的物质有12种,分别是α-蒎烯、β-蒎烯、β-月桂烯、α-水芹烯、柠檬烯、1,8-桉叶素、反-罗勒烯、4-异丙烯基甲苯、4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯、1,3,8-对薄荷三烯、香橙烯和α-法尼烯。α-水芹烯在0.1μg剂量、α-蒎烯和α-法尼烯在1μg剂量时对抱卵雌蛾均表现出显著的产卵引诱作用;柠檬烯在100μg剂量时表现为显著的产卵驱避作用,其余剂量处理下均失去引诱或驱避效果;4-异丙烯基甲苯在1、10和100μg剂量以及1,8-桉叶素在10μg和100μg剂量时均表现为显著的产卵驱避作用。表明4-异丙烯基甲苯和1,8-桉叶素可作为棉铃虫产卵驱避剂备选物质进行研究和开发。     

多杀霉素亚致死浓度对棉铃虫幼虫生理及代谢的影响

为明确田间使用多杀霉素亚致死浓度对棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫的影响,用含多杀霉素亚致死浓度LC₂₅的人工饲料持续饲喂棉铃虫3龄幼虫,并对饲喂后其体重、取食量、累计蛹化率、蛹发育历期和蛹重等生长发育及脂肪体内甘油三脂（triglyceride,TG）含量和相关基因SREBP、FAS和HSL表达情况进行测定。结果表明,多杀霉素对棉铃虫的亚致死浓度LC₂₅为0.21 mg/kg;多杀霉素亚致死浓度处理4~6 d后,棉铃虫3龄幼虫体重分别为0.065、0.263和0.329 g,较对照显著降低;处理6 d后,其取食量为0.082 g,较对照显著降低;处理4~7 d后,其累计化蛹率分别为60.90%、63.20%、65.50%和65.50%,较对照显著降低。多杀霉素亚致死浓度处理后,棉铃虫蛹发育历期由对照9.89 d显著延长至10.74 d,单头蛹重为0.274 g,显著低于对照的0.324 g;其脂肪体TG含量较对照显著降低。多杀霉素亚致死浓度处理24~72 h后,参与脂肪酸合成信号通路中重要基因SREBP和FAS的相对表达量较对照均显著下调,而参与脂肪代谢的重要基因HSL则较对照显著上调。     

寄主植物调控棉铃虫种群对气候变暖的不对称响应

为明确全球气候变暖对不同寄主植物上棉铃虫Helicoverpa armigera种群发生的影响,通过收集2008—2019年全国范围、华北地区、华东地区、西北地区及华中地区7种寄主植物(小麦、玉米、大豆、棉花、花生、蔬菜和其他粮食作物)上棉铃虫成灾面积及各地区平均温度数据,采用单因素方差分析法及广义线性模型分析不同寄主植物上棉铃虫种群的发生程度。结果显示,玉米、大豆、花生和蔬菜寄主植物上棉铃虫成灾面积显著增加,棉花上棉铃虫成灾面积显著降低。玉米(全国范围、华北地区)、花生(全国范围、华中地区)及蔬菜(华东地区)上棉铃虫成灾面积随着温度距平的升高而显著增加;但棉花上棉铃虫成灾面积随着温度距平的升高而显著降低。如全国范围内,在玉米和花生上,2014—2019年棉铃虫成灾面积均显著高于2008—2013年,其增加比率分别为24.0%和34.3%;在棉花上,2014—2019年棉铃虫成灾面积显著低于2008—2013年,其降低比率为62.0%。表明全球气候变暖显著增加了玉米、花生及蔬菜上棉铃虫成灾面积,而棉花上棉铃虫成灾面积的降低主要受转Bt基因棉花种植的影响。     

蠋蝽对棉铃虫幼虫的捕食功能反应

为明确蠋蝽Arma custos对棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫的生物防控潜能,在室内条件下测定蠋蝽5龄若虫和雌、雄成虫对棉铃虫3龄幼虫的捕食能力以及不同蠋蝽密度对自身捕食作用的影响。结果显示:蠋蝽5龄若虫和雌、雄成虫对棉铃虫3龄幼虫的捕食功能反应均符合HollingⅡ模型。蠋蝽5龄若虫对棉铃虫3龄幼虫的瞬时攻击率、处理时间和日最大捕食量分别为0.829、0.024 d和41.667头;蠋蝽雌成虫对棉铃虫3龄幼虫的瞬时攻击率、处理时间和日最大捕食量分别为0.796、0.020 d和50.000头;蠋蝽雄成虫对棉铃虫3龄幼虫的瞬时攻击率、处理时间和日最大捕食量分别为0.752、0.021 d和47.619头。蠋蝽5龄若虫和雌、雄成虫对棉铃虫3龄幼虫的搜寻效应均随猎物密度的增加而逐渐降低。当棉铃虫幼虫密度固定时,单头蠋蝽的日捕食量随蠋蝽密度的增加而逐渐降低,蠋蝽对棉铃虫的捕食作用受到自身密度的干扰,5龄若虫和雌、雄成虫的干扰系数分别为0.548、0.702和0.772。表明蠋蝽5龄若虫及雌、雄成虫均对棉铃虫3龄幼虫具有一定的防控能力,且成虫对棉铃虫幼虫的防控能力大于5龄...     

基于线粒体全基因组解析华北地区棉铃虫种群遗传结构

为明确我国华北地区棉铃虫种群间遗传分化,通过高通量测序测定华北地区河北省廊坊市、河南省新乡市和山东省烟台市27份棉铃虫线粒体全基因组,并分析这3个市棉铃虫种群的遗传结构。结果表明,华北地区棉铃虫线粒体基因组全长15 345~15 375 bp,长度变异主要由基因间隔区的A+T富集区造成,所有样品的13个蛋白编码基因在长度上均无差异,总群体间遗传分化很小,遗传分化指数为0.025,基因流水平很高,为19.46。27份样品被聚为亚型I和亚型II两个遗传分支,但未形成明显的地理结构,其中亚型II比例较低,仅包含河北省和山东省的4份样品。表明我国华北地区棉铃虫种群存在线粒体亚型分化,不同区域种群之间存在广泛的基因交流,没有形成谱系遗传结构,推测棉铃虫在华北地区存在高迁飞现象。     

华北棉区棉铃虫对三种杀虫剂的抗性监测

为明确华北棉区棉铃虫Helicoverpa armigera田间种群对3种常用杀虫剂的抗性,于2014—2015年和2018—2019年分别采集河南、河北、山东和山西4个省的棉铃虫田间种群,采用浸叶法于室内测定棉铃虫对辛硫磷、三氟氯氰菊酯和甲维盐的抗性水平。结果表明,各监测点棉铃虫对辛硫磷处于中等水平抗性,在2014—2015年和2018—2019年的抗性倍数分别为13.0~58.5倍和21.1~55.3倍,棉铃虫对辛硫磷的抗性发展相对缓慢;各监测点棉铃虫种群对三氟氯氰菊酯已产生中等至高水平抗性,并呈现逐年上升的趋势,其中河北沧县、河南安阳、山西盐湖种群的抗性倍数由2014年的61.0倍、22.5倍和24.0倍上升至2019年的91.1倍、44.7倍和61.3倍,山东夏津种群的抗性最高,2019年抗性倍数达到216.3倍;棉铃虫种群对甲维盐表现为低至中等水平抗性,河北沧县、河南安阳、山西盐湖和山东夏津种群的抗性倍数分别为8.2~40.4倍、5.8~16.6倍、5.5~23.4倍和11.0~36.6倍。表明4个监测地区的棉铃虫田间种群对3种杀虫剂已经产生了不同程度的抗性,建议减少这3种杀虫剂的使用频次,并注意与其他杀虫剂交替轮换使用,以延缓棉铃虫抗药性的发展。     

山东省不同地理种群棉铃虫的遗传结构

为明确棉铃虫Helicoverpa armigera（Hübner）在山东省不同地理种群的遗传分化及遗传多样性,对采集得到的山东省14个棉铃虫种群共109个样本进行线粒体细胞色素氧化酶亚基（I mito‐chondrial cytochrome oxidase I,mt COI）及亚基II (mitochondrial cytochrome oxidase I,mt COII）基因片段测序,并进行遗传多样性分析,探究其在山东省的种群遗传变异情况。结果表明,棉铃虫mt COI及mt COII基因拼接（1 306 bp）共有18个单倍型Hap1~Hap18,其中Hap2和Hap3单倍型包含的个体数量最多,分别为37个和20个。莱阳种群的单倍型多样性最高,为1.000,莱西种群的核苷酸多态性最高,为0.004 5,14个棉铃虫种群的总体固定系数F_ST值为0.028,说明棉铃虫种群之间几乎没有遗传分化。GENEPOP分析表明种群间遗传距离和地理距离无显著相关性。表明山东省不同地区棉铃虫遗传分化较低,各地区种群间没有显著的遗传差异。