粉纹夜蛾离体细胞对Bt Cry1Ac毒素的抗性发展及其交互抗性

以CrylAc活性毒素逐代筛选抗性粉纹夜蛾离体细胞BTI-TN-5B1抗性发展速度呈S形曲线，经56代选择后，抗性比上升至1280倍。在去除选择压力后，抗性比逐渐下降。低水平抗性细胞抗性衰退较快，而高水平抗性细胞抗性衰退较缓慢。抗性比衰退至1．5倍的细胞在复筛后抗性比恢复较快。抗性细胞对苏云金杆菌工程菌GC-91(BtGC-91)、苏云金杆菌鲇泽亚种(B.t.atoazai)和苏云金杆菌库斯塔克亚种(B．t．kurstaki)的复合毒素晶体的活性毒素都具有较高的交互抗性，但对农药无交互抗性，对杆状病毒的敏感性也没发生变化。     

Cry1Ac抗性亚洲玉米螟对四种Bt蛋白的交互抗性

种Bt蛋白Cry1Ac、Cry1Ab、Cry1Ah和Cry1Ie对敏感品系ACB-BtS和抗性品系ACB-AcR的毒力,结果显示,ACB-AcR对Cry1Ah的相对抗性倍数达14.9倍,有显著的交互抗性;对Cry1Ab的相对抗性倍数为4.3倍,交互抗性水平较低;对Cry1Ie的相对抗性倍数为0.9,即无交互抗性.4种蛋白对抗、感品系的EC50表明,ACB-AcR品系对Cry1Ac蛋白产生了显著的抗性,相对抗性达到32.6倍,对Cry1Ah和Cry1Ab有低水平的交互抗性,而对Cry1Ie没有交互抗性.     

抗Bt Cry1Ac毒素粉纹夜蛾离体细胞与敏感细胞的差异蛋白定量分析

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)产生的毒素对许多昆虫具有特异性高效毒杀作用[1-2],但是随着Bt杀虫毒素的广泛使用,昆虫对Bt的抗性风险越来越高.这种抗性机制非常复杂[3],而蛋白质组学技术可较全面揭示昆虫细胞抗Bt毒素的分子机制.作者等[4]通过人工选择获得了高水平抗Bt Cry1Ac毒素的粉纹夜蛾细胞系,在此基础上本试验采用双向凝胶电泳技术对BtCry1Ac毒素敏感粉纹夜蛾细胞和抗性选择细胞的差异蛋白质进行了定量分析.     

我国棉铃虫对Bt蛋白Cry1Ac抗性现状及分子机制研究进展

棉铃虫Helicoverpa armigera是一种全球性的重要农业害虫,主要为害棉花、玉米和大豆等作物。长期种植单价Bt棉花（表达Cry1Ac蛋白）会使棉铃虫田间种群承受单一、持续的选择压力,必然会导致棉铃虫对Cry1Ac的抗性发生演化。该文概述我国棉铃虫田间种群对Cry1Ac的抗性现状、自然庇护所对棉铃虫Cry1Ac抗性演化的延缓作用以及棉铃虫对Cry1Ac抗性的遗传多样性,并对今后我国关于棉铃虫Bt抗性的治理对策进行了展望。     

亚洲玉米螟对Cry9Ee与Cry1Ab蛋白的交互抗性分析

Cry9Ee是近年来发现的对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)等害虫具有高毒力的蛋白,具有良好的应用前景。为了明确亚洲玉米螟对Cry9Ee和Cry1Ab蛋白是否存在交互抗性,本文首先分别表达、活化、纯化了Cry9Ee和Cry1Ab蛋白,进而对敏感和Cry1Ab抗性亚洲玉米螟进行生物活性测定;随后对2种蛋白在敏感亚洲玉米螟中肠刷状缘膜囊泡(brush border membrane vesicles,简称BBMVs)上的结合进行分析比较。生物活性测定结果表明,Cry9Ee和Cry1Ab蛋白的活性片段对敏感亚洲玉米螟的LC₅₀分别为3.04和0.89 μg/g;而Cry9Ee活性片段在5.00 μg/g的浓度下,对Cry1Ab蛋白抗性亚洲玉米螟致死率高达96%,与对敏感种群活性相当。竞争结合试验表明,Cry9Ee和Cry1Ab两种蛋白间不存在竞争结合,推测它们在亚洲玉米螟中肠上存在不同的受体。综合生物活性测定及体外结合试验两方面结果得出结论：亚洲玉米螟对Cry9Ee与Cry1Ab蛋白不存在交互抗性。cry9Ee基因可以作为理想的候选基因,用于我国新一代转基因抗虫玉米的研制,为延缓和克服亚洲玉米螟对转基因抗虫玉米抗性的产生提供重要保证。     

棉铃虫对Cry1Ac抗性的稳定性及其对适合度的影响

为明确棉铃虫Helicoverpa armigera（Hübner）对苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis（Bt）Cry1Ac毒蛋白抗性的稳定性及其适合度变化,利用生物测定的方法研究了Cry1Ac抗性品系棉铃虫转到正常饲料饲养后的抗性衰退及再次筛选后抗性的恢复情况,并比较了敏感、抗性和抗性衰退后各品系间的适合度差异。在失去选择压的情况下,高抗品系棉铃虫对Cry1Ac的抗性迅速衰退,经过4代后抗性水平由最初的3626.67倍下降到1436.67倍;到第12代时抗性水平已低于10倍,随后品系保持较稳定的低抗水平;当重新进行抗性再筛选时,其抗性水平可快速恢复,抗性倍数快速回升,5代后恢复到1123.33倍。与敏感品系相比,高抗棉铃虫品系的适合度明显降低,相对适合度仅为0.33,但转到正常饲料连续饲养14代后,棉铃虫适合度明显上升,相对适合度为0.87,主要表现为卵孵化率和幼虫存活率等显著提高。     

抗Bt棉铃虫种群的交互抗性研究

分别用对CyrlAc抗性达11．6倍的Bt棉叶和Bt粉剂（Btk)汰选棉铃虫（Heliocoverpa armigera)种群（对Btk的抗性指数为5．2倍）,测定了其对不同Bt制剂,Bt毒素,化学农药的交互抗性,结果表明：停止汰选后,Bt棉叶汰选种群对CrylAc的抗性指数为5．9倍,对CrylAc 1C的交互抗性为3．7倍,对Btk的敏感性降低,对Bta,Cry2A无交互抗性,Btk汰选种群对Btk的抗性指数为4．1倍,对Bta,CrylAc,CrylAc 1C的交互抗性为2．3,3．1,2．3倍,对Cry2A无交互抗性,两汰选种群对化学农药灭多威,辛硫磷,氯氰菊酯的敏感性均有所增加。     

Cry1Ba3、Cry1Ia8蛋白对Cry1Ac抗性小菜蛾的杀虫活性研究

利用2种苏云金芽胞杆菌原毒素Cry1Ba3、Cry1Ia8及其组合,分别对Cry1Ac抗性种群小菜蛾幼虫进行生物活性测定。结果表明Cry1Ba3、Cry1Ia8对2种目标试虫均有高毒力,LC50分别为0.2175、0.6706μg/mL;Cry1Ba3毒力3倍于Cry1Ia8。2种蛋白混配的结果也表现出高毒力,LC50为0.4375μg/mL,没有显著的协同增效作用,也不存在拮抗。敏感与抗性小菜蛾种群生测结果统计分析比较,结果表明这2种蛋白及其组合与Cry1Ac并无交互抗性。     

抗氰戊菊酯棉铃虫种群的抗性发展及交互抗性水平

通过室内选育的棉铃虫对氰戊菊酯的抗性发展和交互抗性水平测定表明，经２１次汰选后，棉铃虫Ｆｅ种群的抗性水平，由未汰选前的１６．８倍，上升到１４１．６倍，其中以Ｆ_ｅ１７到Ｆ_ｅ２１之间上升幅度较大，其间相差７６．５倍；当Ｆｅ种群对氰戊菊酯的抗性达１４１．６倍时，该种群对其他菊酯的抗性也达１８．９～１４６．７倍，大部分处在中抗～高抗水平，但对灭多威和甲基对硫磷敏感性仅为３．９和１．７倍     

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。     

小菜蛾对阿维菌素B_1抗药性选育及交互抗性

用阿维菌素B_1(abamectin)对小菜蛾敏感种群在室内进行抗性品系选育。经过25代连续汰选,获得抗性种群Laba-R,与选育前比较,抗性提高100倍。Laba-R种群在不接触任何药剂条件下饲养20代,抗性逐渐下降,很难恢复到选育前的敏感状态。抗性汰选前后分别测定10种药剂的剂量-死亡率毒力回归线,发现Laba-R抗性种群对乙酰甲胺磷、锐劲特、灭多威、敌敌畏不存在交互抗性;对溴氰菊酯、氯氰菊酯、杀虫双、巴丹和Bt的敏感性略有下降,但无明显交互抗性。活体增效剂试验表明,增效醚(PBO)和磷酸三苯酯(TPP)对阿维菌素B_1均有明显的增效作用,其中PBO的增效活性尤为显著,它能使对阿维菌素B_1产生100多倍抗药性的小菜蛾完全恢复其敏感性。说明多功能氧化酶解毒代谢增强可能是小菜蛾对阿维菌素B_1产生抗性的主导因素之一。     

小菜蛾对阿维菌素B1抗药性选育及交互抗性

用阿维菌素B1（abamectin)对小菜蛾敏感种群在室内进行抗性品系选育。经过25代连续汰选，获得抗性种群Laba-R，与选育前比较，抗性提高100倍，La-ba-R种群在不接触任何药剂条件下饲养20代，抗性逐渐下降，很难恢复到选育前的敏感状态。抗性汰选前后分别测定10种药剂的剂量-死亡率毒力回归线，发现Laba-R抗性种群对乙酰甲胺磷、锐劲特、灭多威、敌敌畏不存在交互抗性；对溴氰菊酯、氯氰菊酯、杀虫双、巴丹和Bt的第三性略有下降，但无明显交互抗性。活性增效剂试验表明，增效醚（PBO）和磷酸三苯酯（TPP）对阿维菌素B1均有明显的增效作用，其中PBO的增效活性尤为显著，它能使对阿维菌素B1产生100多倍抗药性的小菜蛾完全恢复其敏感性，说明多功能氧化酶解毒代谢增强可能是小菜蛾对阿维菌素B1产生抗性的主导因素之一。     

小菜蛾对阿维菌素的抗性遗传分析及交互抗性研究

利用室内选育的抗阿维菌素小菜蛾品系和敏感品系分析了小菜蛾对阿维菌素的抗性遗传。结果表明,小菜蛾对阿维菌素的抗性为常染色体、不完全隐性遗传,而且可能是由多基因控制的抗性遗传。阿维菌素抗性品系对4 种杀虫剂的抗性谱测定结果表明,对马拉硫磷、溴氰菊酯、灭多威和农梦特无交互抗性。     

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。     

黏虫对Cry1Ab蛋白的抗性遗传规律及与其他蛋白的交互抗性

为转Bt作物抗性治理策略的有效实施提供依据,采用遗传杂交和毒力生测方法评价黏虫Mythimna separata Cry1Ab蛋白抗性品系对Cry1Ab蛋白的抗性显性度,明确调控抗性基因的位置和数目以及对Cry1F和Vip3Aa19蛋白的敏感性。结果显示,Cry1Ab蛋白对黏虫正交F₁代和反交F₁代的LC₅₀分别为15.30μg/g和12.91μg/g,抗性为常染色体调控;在浓度2.5～50.0μg/g范围内黏虫对Cry1Ab蛋白的抗性显性水平随着浓度的变化而变化,即在2.5μg/g时黏虫对Cry1Ab蛋白的抗性为不完全显性遗传,在50.0μg/g时黏虫对Cry1Ab蛋白的抗性为不完全隐性遗传。黏虫对Cry1Ab蛋白的抗性受多基因调控。另外,黏虫Cry1Ab抗性品系对Cry1F和Vip3Aa19蛋白未产生交互抗性,抗性倍数分别为0.9和1.1。     

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。     

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。     

烟粉虱对螺虫乙酯的抗性监测及交互抗性测定

为明确螺虫乙酯在湖北地区的抗性水平以及与其存在潜在交互抗性风险的常用药剂类型,采用着卵叶片浸渍法,于2013年对湖北省13个烟粉虱MEAM1和MED隐种地理种群对螺虫乙酯的抗药性进行了监测,并以室内敏感品系SUD-S为参照,对经螺虫乙酯连续17代抗性筛选的WH-2种群进行了交互抗性分析。结果表明:湖北省13个烟粉虱地理种群对螺虫乙酯均表现出极低的抗性,LC50介于0.015~0.081 mg/L之间;其中MED隐种WH-2种群对螺虫乙酯的抗性最高,LC50为0.081 mg/L。在室内用螺虫乙酯对MED隐种WH-2种群连续17代抗性筛选后,其对螺虫乙酯的抗性倍数上升约7倍。经螺虫乙酯筛选的WH-2种群对吡虫啉、乙酰甲胺磷、灭多威、氟氯氰菊酯、氰戊菊酯和氟啶虫胺腈均产生了低水平的交互抗性,抗性倍数分别为8.699、7.165、5.317、6.681、2.958、5.662倍,而对毒死蜱和阿维菌素无交互抗性。表明烟粉虱在湖北省部分地区对螺虫乙酯存在低水平抗性,且螺虫乙酯与部分常用杀虫剂存在交互抗性风险。     

桔全爪螨对甲氰菊酯的抗性选育及交互抗性的研究

采集桔全爪螨敏感种群 ,在室内用甲氰菊酯处理 ,以选育其抗药性。结果显示 :选育至 12代 ,抗性达 17 11倍 ,且发展速度越来越快。交互抗性测定结果显示 ,甲氰菊酯抗性品系对功夫和哒螨灵有非常明显的交互抗性 ,对卡死克有非常明显的负交互抗性现象。     

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 。