看麦娘对甲基二磺隆靶标抗性的快速检测

甲基二磺隆是防除小麦田看麦娘Alopecurus aequalis等禾本科杂草的主要除草剂品种之一,但目前中国山东、江苏及安徽等地已有部分看麦娘种群对其产生了抗性。ALS基因197位点突变是看麦娘对甲基二磺隆产生抗性的重要机理,根据突变型和野生型看麦娘在197位点处碱基序列的不同,本研究设计出了一种衍生性酶切扩增多态性序列(dCAPS)分子标记方法,可用于197位点突变的快速检测。通过在引物D197F序列的3′ 端引入一个错配碱基,扩增所得不同种群看麦娘的ALS片段经限制性内切酶BamH I酶切后表现出多态性:野生敏感型分别产生了200和36 bp的2个条带;纯合突变型因无法被切开,只有236 bp的一个条带;而杂合突变型则同时产生了上述3个条带。该dCAPS检测结果准确、可靠,与经典的整株水平测定结果一致,并且可同时检测197位点上任一形式的突变。研究结果可为看麦娘等禾本科杂草对甲基二磺隆靶标抗性的快速检测提供理论依据。     

杀菌剂抗性分子检测技术的研究进展

靶标病菌基因突变是许多内吸性杀菌剂出现抗性的根本原因,检测与抗药性相关的靶标病菌基因突变对阐明抗药性发生的分子生物学机制及进行早期诊断具有重要意义。目前已成功用于检测靶标病菌抗药性菌株的分子检测技术有6种:等位基因特异性扩增、限制性片段长度多态性、等位基因特异性寡核苷酸杂交、单链构象多态性、实时定量PCR、变性高效液相色谱分析。这些技术能够快速、灵敏地检测田间早期出现的抗药性或抗药性种群的发展动态,在病害的可持续管理系统中科学使用杀菌剂方面发挥着重要作用。     

吉林狗尾草种群对烟嘧磺隆抗性水平和靶标抗性机理初探

为明确吉林省玉米田狗尾草Setaria viridis (L.) Beauv.对烟嘧磺隆的抗药性水平和抗性分子机理,测定了两个抗药性狗尾草种群R1、R2和一个敏感种群S对烟嘧磺隆的抗药水平,并检测了不同种群间乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase,ALS)基因序列差异。结果显示:R1、R2种群抗药性指数分别为21.8和23.9。扩增狗尾草ALS基因序列发现,相较于敏感种群,R1种群在376位点由GAT突变为GAA,R2种群在376位点由GAT突变为GAG,两种突变均导致天冬氨酸替换为谷氨酸(Asp-376-Glu)。表明狗尾草R1和R2种群对烟嘧磺隆产生抗性是由于靶标ALS基因突变导致,研究结果为科学防控抗药性狗尾草种群提供了理论基础。     

杂草对除草剂非靶标抗性机理研究进展

随着除草剂的大面积持续使用,近年来抗性杂草种类增多,危害面积不断增加,危害程度逐渐加重。杂草对除草剂抗性问题业已成为威胁全球粮食安全的关键问题之一。杂草对除草剂的抗药机制主要分为靶标抗性和非靶标抗性,非靶标抗性主要包括对除草剂解毒能力增强、屏蔽作用或与作用位点的隔离作用等机理。本文主要对除草剂的非靶标抗性机制中的P450s、GSTs、ABC转运蛋白和谷胱甘肽转运体等进行综述,并对非靶标抗性机制研究前景进行展望。     

安徽省稻田千金子对氰氟草酯和噁唑酰草胺的抗性及其靶标分子机制

为明确安徽省稻田杂草千金子Leptochloa chinensis对氰氟草酯和噁唑酰草胺的抗性,从安徽省12个市38个县（市、区）稻区千金子发生较严重的田块中共采集72个千金子种群,采用整株生物测定法检测其对氰氟草酯和噁唑酰草胺的抗性,筛选同时对噁唑酰草胺和氰氟草酯有疑似抗性的千金子种群并测定其对这2种药剂的抗性水平,同时利用分子生物学技术检测千金子高抗种群的乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase,ACCase）基因是否发生抗性位点氨基酸突变。结果显示,在72个千金子种群中,13个千金子种群已对氰氟草酯产生抗性,5个千金子种群已对噁唑酰草胺产生抗性;AH-1、AH-3、AH-7、AH-34和AH-72这5个千金子种群同时高抗氰氟草酯和噁唑酰草胺,其中对氰氟草酯的抗性指数介于21.98～65.52之间,对噁唑酰草胺的抗性指数介于11.76～27.19之间;这5个种群的ACCase基因片段均在2 027位点发生氨基酸突变,色氨酸突变为半胱氨酸;此外AH-3和AH-72这2个种群在1 999位点也由色氨酸突变为半胱氨酸,表明安徽省千金子已经对氰氟草酯和噁唑酰草胺产生交...     

2018年我国小麦赤霉病菌对多菌灵抗性检测

以多菌灵为主的苯并咪唑类杀菌剂一直是小麦抽穗扬花期防控赤霉病的主要手段之一。本研究对2018年我国主要麦区采集的1 464株赤霉病菌菌株进行多菌灵抗性分子检测。共检测出多菌灵抗性菌株97株,抗性频率为6.63%,同时发现抗性菌株以F167Y突变频率最高,其次为E198Q和F200Y。通过比较不同省份间多菌灵抗性发生频率发现,长江中下游麦区赤霉病菌群体抗性频率明显高于黄淮麦区群体。本研究相比之前研究中的抗性频率大幅度上升,表明在多菌灵的选择压力下,多菌灵抗性种群发展迅速。为防止抗性群体的进一步发展,致使多菌灵防治赤霉病失效,应采用混配、复配药剂、不同作用机理的杀菌剂交替轮换使用来防治小麦赤霉病。     

玉米田反枝苋对烟嘧磺隆的抗性水平及靶标抗性分子机理

为明确玉米田主要杂草反枝苋对烟嘧磺隆的抗性水平及靶标抗性分子机理,采用整株水平测定法检测了黑龙江省玉米田反枝苋对烟嘧磺隆的抗性水平,通过靶标酶离体活性测定,分析了抗性和敏感种群反枝苋乙酰乳酸合成酶 (ALS) 对烟嘧磺隆的敏感性,并通过靶标ALS基因克隆测序进行了序列比对分析。结果显示:黑龙江省反枝苋疑似抗性种群 (HLJ-R) 对烟嘧磺隆已产生较高水平抗性,其抗性倍数达13.7;酶活性测定结果表明:烟嘧磺隆对HLJ-R种群ALS活性的抑制中浓度 (IC₅₀) 值是对敏感种群 (TA-S) IC₅₀值的43.9倍;与TA-S种群相比,HLJ-R种群ALS基因205位丙氨酸突变为缬氨酸,574位色氨酸突变为亮氨酸。研究表明,黑龙江省玉米田反枝苋对烟嘧磺隆已产生较高水平抗性,且靶标ALS基因的突变可能是其抗性产生的主要原因之一。     

多花水苋对苄嘧磺隆的抗性水平及靶标抗性机制

为明确水稻田杂草多花水苋Ammannia multiflora对乙酰乳酸合成酶 (ALS) 抑制剂类除草剂苄嘧磺隆的抗性水平和抗性分子机制,采用整株水平测定法,测定了采自江苏省扬州市田间的多花水苋疑似抗性种群 (YZ-R) 对苄嘧磺隆的抗性指数,并分析了YZ-R种群和相对敏感种群 (YZ-S)多花水苋ALS酶对苄嘧磺隆的敏感性差异,同时比较了YZ-R和YZ-S种群ALS基因的核苷酸序列差异。结果表明:YZ-R种群多花水苋对苄嘧磺隆已表现出高水平抗性,其抗性指数 (RI) 为40.6;苄嘧磺隆对YZ-R种群ALS酶活性的抑制中浓度 (I₅₀) 为0.087 μmol/L,对YZ-S种群的I₅₀值为0.0028 μmol/L,其抗性指数为31.1。通过PCR扩增获得了多花水苋ALS基因的部分序列,该序列包含了已报道的8个氨基酸突变位点。ALS基因序列比对分析发现,YZ-R种群多花水苋植株ALS基因第197 位氨基酸由脯氨酸 (CCT) 突变为丝氨酸 (TCT)。研究表明,ALS基因发生脯氨酸 (Pro)-197-丝氨酸 (Ser) 的突变,导致多花水苋ALS酶对苄嘧磺隆的敏感性下降,是多花水苋YZ-R种群对苄嘧磺隆产生高水平抗性的主要原因。     

安徽省草地贪夜蛾对杀虫剂的敏感性和靶标突变检测

采用饲料混毒法测定了安徽省6个地区的草地贪夜蛾3龄幼虫对4种常用杀虫剂的敏感性,并对其靶标的抗性突变频率进行检测,以明确2020年迁入安徽省的草地贪夜蛾对杀虫剂的敏感性现状,为后续制定科学防控措施提供依据。结果显示,马鞍山和宿州草地贪夜蛾种群对氟苯虫酰胺分别产生了11.3倍和10.1倍的抗性;而对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、茚虫威和氯虫苯甲酰胺尚未产生抗性。且这4种杀虫剂的靶标基因均未检测到抗性位点突变情况。以上结果表明,6个地区的草地贪夜蛾对甲维盐、氯虫苯甲酰胺和茚虫威均较敏感,在田间防治中仍可轮换使用该类型杀虫剂。部分地区的草地贪夜蛾对氟苯虫酰胺产生了中等水平抗性,因此以后应该减少该药剂的使用频次。     

昆虫对双酰胺类杀虫剂抗性机制研究进展

双酰胺类杀虫剂是以昆虫鱼尼丁受体为作用靶标的新型杀虫剂,由于其作用机制独特,对多种鳞翅目害虫具有良好的防治效果而得到广泛应用。但已经有多种害虫的田间种群对该类药剂产生了抗性,甚至导致田间防治失败。本文在综述昆虫对双酰胺类杀虫剂抗性现状的基础上,重点总结了抗性机制方面的最新研究进展,并对今后的研究方向进行了展望,以期为进一步深入研究双酰胺类杀虫剂的抗性机制提供借鉴。     

抗吡虫啉桃蚜种群的选育及其交互抗性研究

采用浸渍法,在室内用吡虫啉对桃蚜敏感种群进行抗性选育,经过15代的连续汰选,获得抗性指数为14.34倍的抗吡虫啉桃蚜种群。对9种常用杀虫剂的交互抗性测定结果表明,该种群对拟除虫菊酯类如高效氯氟氰菊酯(抗性指数12.76倍)和溴氰菊酯(10.24倍),有机磷类如氧乐果(7.95倍)、辛硫磷(5.44倍)和甲胺磷(5.32倍)以及吡虫啉·高效氯氰菊酯混剂(8.90倍)均产生了不同程度的交互抗性,而对氨基甲酸酯类如灭多威(3.15倍)、有机氯类如硫丹(1.64倍)以及阿维菌素·辛硫磷混剂(2.31倍)等无明显的交互抗性。     

我国西南烟区桃蚜Myzus persicae (Sulzer)的抗药性水平

采用毛细管点滴法测定了我国西南烟区云南和贵州省的10个桃蚜Myzus persicae（Sulzer）种群对氰戊菊酯、氧化乐果、灭多威和吡虫啉的抗性。结果表明，云南楚雄种群对氰戊菊酯的抗性高达26．87倍，对氧化乐果、灭多威、吡虫啉的抗性分别为敏感种群的10．02、6．00和5．83倍。云南大理、丽江、石林和曲靖4个种群对氰戊菊酯的抗性分别达24．98、14．94、11．11和10．33倍，抗性水平也较高，但对氧乐果、灭多威和吡虫啉仍较为敏感，应尽早实施抗性治理措施。贵州省的5个种群仍然处在敏感阶段。     

17O-核磁共振法研究农药微乳剂浊点与 其组份之间的相关性

农药微乳剂浊点是微乳剂的主要质量技术指标之一。研究了3种不同种类农药的微乳剂组份与浊点的关系,并利用17O-核磁共振(17O-NMR)方法对其机理进行了探究。研究表明:浊点与表面活性剂、助表面活性剂与水之间形成的氢键强度成正相关;随着水质硬度的上升,浊点下降。建议选用亲水性强的表面活性剂和极性较强的助表面活性剂来配制微乳剂,同时为了节约成本和便于工厂生产,可采用自来水来配制农药微乳剂,而采取其他措施来提高农药微乳剂的浊点。     

二斑叶螨对阿维菌素的抗药性及抗性基因的PASA检测技术

为了明确二斑叶螨Tetranychus urticae Koch对阿维菌素的抗性水平,采用玻片浸渍法测定了北京4个地区二斑叶螨雌成螨对阿维菌素的抗药性,建立了特异性等位基因PCR（PASA）方法,并检测了二斑叶螨谷氨酸门控氯离子通道（GluCl）基因片段上G323D的突变频率。结果显示,北京昌平、海淀、密云和怀柔4个田间二斑叶螨种群对阿维菌素均达极高抗性水平,其中昌平种群抗性最高,LC₅₀值为448.93 mg/L,抗性倍数为4 988.11倍。室内敏感种群未见抗性个体,昌平和密云种群G323D等位基因突变频率为100.00%,怀柔和海淀种群分别为86.25%和90.00%。北京4个地区二斑叶螨种群对阿维菌素达极高抗性水平,抗性基因的突变频率也很高,表明阿维菌素不适宜用来防治这些地区的二斑叶螨种群。     

Characterization of the cytochrome b gene fragment of Puccinia species responsible for the binding site of QoI fungicides

The fragment of the cytochrome b (cyt b) gene responsible for the binding site of QoI fungicides was sequenced for different Puccinia species by using DNA and RNA as template for PCR and RT-PCR, respectively. Degenerated primers for the cyt b gene amplified in P. recondita f.sp. tritici a 450 bp fragment, which was cloned and sequenced. At cDNA level, several Thermal Asymmetric InterLaced (TAIL)-PCR cycles were needed to produce a 996 bp long fragment, which corresponded to almost the whole cyt b gene (about 1160-1180 bp, without introns). This fragment was sequenced and specific primers were designed. Amplification with cyt b specific primers using genomic DNA as template revealed the presence of an intron of about 1500 bp length after the codon for glycine at amino acid position 143. By using the same primer pair, the cyt b gene fragment was amplified and sequenced both at cDNA and genomic DNA level also for other rust species, including P. graminis f.sp. tritici (length: 506 bp), P. striiformis f.sp. tritici (755 bp), P. coronata f.sp. avenae (644 bp), P. hordei (660 bp), P. recondita f.sp. secalis (687 bp), P. sorghi (709 bp), and P. horiana (478 bp). At the same position as for P. recondita f.sp. tritici, an intron of about 1500-1600 bp length was detected also in all other Puccinia species. High homologies were observed among all Puccinia species for both the exonic and intronic fragments of the cyt b gene. Specific primers for the cyt b gene of all eight Puccinia species were developed, which easily amplified the fragment of the gene including all possible mutations known to confer resistance to QoIs in several plant pathogens. However, in all tested isolates of the Puccinia species included in this study, the sequence of cyt b gene fragment did not contain any point mutations.     

与昆虫抗药性相关的乙酰胆碱酯酶基因突变研究进展

有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的广泛使用导致许多害虫产生了明显的抗药性。害虫对这些杀虫剂产生抗性的一个重要原因是其乙酰胆碱酯酶 (AChE)基因发生突变,从而导致AChE敏感度下降。简要概述了AChE基因发生突变的昆虫种类,介绍了AChE基因突变对其结构与功能的影响、变构AChE的特性、AChE基因突变对适合度的影响以及AChE突变不同组合对抗性的影响。这些突变可为设计新颖的反抗性化合物开辟新的途径。     

Characterization of sulfonylurea-resistant Schoenoplectus juncoides having a target-site Asp376Glu mutation in the acetolactate synthase

Schoenoplectus juncoides, a noxious weed for paddy rice, is known to become resistant to sulfonylurea (SU) herbicides by a target-site mutation in either of the two acetolactate synthase (ALS) genes (ALS1 and ALS2). SU-resistant S. juncoides plants having an Asp₃₇₆Glu mutation in ALS2 were found from a paddy rice field in Japan, but their resistance profile has not been quantitatively investigated. In this study, dose–response of the SU-resistant accession was compared with that of a SU-susceptible accession at in vivo whole-plant level as well as at in vitro enzymatic level.     

马铃薯晚疫病菌对甲霜灵和霜脲氰的敏感性检测

2003 ~2004年从内蒙古和黑龙江省共采集分离了127株马铃薯晚疫病菌Phytophthora infestans,并在离体条件下测定了这些菌株对甲霜灵和霜脲氰的敏感性。结果表明:在2003年分离的内蒙菌株、2003年及2004年分离的黑龙江菌株中对甲霜灵敏感(MS)的菌株频率分别为86.2%、13.8%、17.8%;虽然霜脲氰在这些地区使用近10年,但病菌群体对该药剂的敏感性没有下降,EC50值分布于0.10 ~0.35 μg/mL之间,平均EC50值为0.20(±0.06)μg/mL,不同敏感性的菌株频率呈连续的单峰曲线分布,未出现敏感性下降的抗药性亚群体,可作为马铃薯晚疫病菌对霜脲氰抗药性监测的敏感性基线;此外,马铃薯晚疫病菌对甲霜灵和霜脲氰之间没有交互抗药性,霜脲氰对抗甲霜灵和野生敏感菌株具有相同的活性。     

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。