田间灰飞虱抗药性相关细胞色素P450基因和酯酶基因的筛选

利用毒死蜱、吡虫啉和溴氰菊酯等3类不同药剂,通过毒力生测首先确定了田间灰飞虱对杀虫剂的低水平多重抗性特性;其次通过解毒酶活力测定,发现抗性品系的细胞色素P450氧化酶和酯酶明显升高;进而根据灰飞虱转录组数据进行引物设计,通过PCR克隆对转录组中的细胞色素P450及酯酶基因进行验证,在得到53条细胞色素P450基因序列及72条酯酶基因序列的基础上,利用半定量PCR比较这些基因在灰飞虱田间抗性品系和敏感品系间的表达差异。结果发现:细胞色素P450的CYP6家族中有10条,CYP4家族中有6条,这16条基因序列在抗性品系中的表达量明显高于敏感品系;酯酶中也有12条基因系列在抗性品系中的表达量明显高于敏感品系,它们中3条来自羧酸酯酶家族,8条来自磷酸酯酶家族,1条来自其他酯酶家族。提示:解毒酶基因的过量表达是灰飞虱田间低水平多重抗性的主要机制,也是抗药性发展初期的关键因素,利用分子生物学技术进行田间监测,有利于了解田间灰飞虱的抗药性发展。     

褐飞虱对吡虫啉的抗性选育及毒力测定

为研究褐飞虱对吡虫啉的抗性规律,进行了褐飞虱对吡虫啉的逐代抗性选育及室内毒力测定研究.从敏感品系开始选育,共饲养了23代,其中前18代为连续施药汰选,后5代为不施药的继代培养.室内生物活性测定结果表明,随抗性选育代数的增加,LC50增大,抗性水平不断提高,其中以18代最大,LC50为10l.49 mg/L,抗性为敏感品系的181.2倍;无药剂筛选的18-22代褐飞虱对吡虫啉的抗药性缓慢下降,其抗性由181.2倍下降到151.5倍.研究结果表明,合理控制吡虫啉的施用浓度及施用频率可以适当延长药剂的使用寿命.     

灰飞虱对氟虫腈的抗性及其机制研究

通过室内抗性品系筛选、现实遗传力分析、离体酶活力测定,对灰飞虱对氟虫腈抗性及其机制进行了研究.结果 发现:灰飞虱对氟虫腈的抗性发展较慢,利用田间低抗种群(RR 6.9倍)进行室内筛选,24代后抗性仅增加到21.2倍,其抗性现实遗传力较小,仅为0.041.利用室内筛选的氟虫腈抗性和敏感性品系进行解毒酶活力的对比研究发现:抗性灰飞虱体内的酯酶和谷胱甘肽转移酶活力与敏感品系没有显著差异,但P450单加氧酶活力是敏感品系的1.58倍.增效试验表明:在敏感品系中3种增效剂对氟虫腈均没有明显增效,但在抗性品系中,PBO对氟虫腈的增效比达到13.68,TPP和DEM的增效比仅分别为1.39和1.35.表明:灰飞虱对氟虫腈的抗性主要是由多功能氧化酶活力升高所致.     

褐飞虱共生菌抗吡虫啉菌株和敏感菌株解毒酶活性的比较

比较测定了褐飞虱共生菌抗吡虫啉菌株和敏感菌株3种解毒酶活性的变化。结果表明,褐飞虱共生菌不同抗感吡虫啉菌株3种解毒酶活性差异显著（P<0.05）,其中抗吡虫啉菌株的羧酸酯酶、多功能氧化酶活性显著高于敏感菌株,而谷胱甘肽-S-转移酶活性差异不显著。说明褐飞虱共生菌对吡虫啉抗药性的提高,与其体内羧酸酯酶、多功能氧化酶的活性增强有关。     

噻虫嗪对褐飞虱的毒力及解毒代谢酶活性的影响

【目的】明确噻虫嗪对褐飞虱Nilaparvata lugens的抗药性及解毒代谢酶活性的影响。【方法】采用稻苗浸渍法测定褐飞虱温室种群对吡虫啉、噻虫嗪、噻嗪酮和毒死蜱的抗药性,以及对新型防控药剂氟啶虫胺腈和三氯苯嘧啶的敏感性;研究增效剂胡椒基丁醚(PBO)、马来酸二乙酯(DEM)和磷酸三苯酯(TPP)对噻虫嗪的增效作用;测定了羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和细胞色素P450s酶活性。【结果】褐飞虱种群对噻虫嗪表现出高水平抗性,抗性倍数达到277.92倍,对氟啶虫胺腈和三氟苯嘧啶仍处于敏感水平,对三氟苯嘧啶无交互抗性。PBO对噻虫嗪的增效作用最强,增效倍数为1.99倍。温室抗性种群的细胞色素P450s活性达到4.70×10-3 IU/mg,为室内敏感品系的2.13倍。【结论】细胞色素P450s活性的增强可能是褐飞虱对噻虫嗪产生代谢抗性的主要原因。氟啶虫胺腈和三氟苯嘧啶轮换使用可有效防控褐飞虱。     

浙江省灰飞虱对吡虫啉、锐劲特和毒死蜱的抗药性监测

为明确浙江省灰飞虱抗药性的发展趋势,采集了浙江省不同地区的灰飞虱,监测其对吡虫啉、锐劲特和毒死蜱的抗药性水平。结果表明,浙江省内灰飞虱对吡虫啉已经产生一定抗性,余姚地区最高达到6倍;对于锐劲特和毒死蜱抗性水平较低,其中锐劲特的抗性倍数为1.8~2.8,毒死蜱为1.5~2.4。     

3种稻飞虱抗药性基因的生物信息学分析

目前褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱的转录组数据均已获得,本研究利用生物信息学方法从3种稻飞虱转录组中搜索获得8类与抗药性相关的基因,包括解毒代谢酶基因和杀虫剂靶标基因.其中,羧酸酯酶基因26条,细胞色素p450基因293条,谷胱甘肽转移酶基因39条.在靶标基因中,乙酰胆碱酯酶基因10条,乙酰胆碱受体33条,钠离子通道24条,γ-氨基丁酸受体21条,鱼尼丁受体59条.在褐飞虱中找到更多的基因序列,分析认为这可能与褐飞虱转录组测序深度有关.对这3种同翅目害虫抗药性相关的基因做了多序列比对和进化分析.     

抗药性灰飞虱稳定内参基因的筛选

[目的]本文旨在筛选抗药性灰飞虱稳定的内参基因,使目标基因的定量更加准确。[方法]在利用抗性灰飞虱雌成虫转录组数据挖掘新候选内参基因[26S蛋白酶体非ATP酶的调节亚基3(PMSD3)、泛素结合酶E2D2类基因(UBE2D2)、蛋白磷酸酶1B类基因(PP1B-like)和真核翻译起始因子3亚基(e IF-3)]的基础上,结合传统持家基因[3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、延伸因子(EF-1)、肌动蛋白1(β-ACT1)、核糖基化因子(ARF)、60S核糖体蛋白L9基因(RPL9)、40S核糖体蛋白S15e(RPS15e)和精氨酸激酶(AK)],采用以ΔC_T值法、Best Keeper、Norm Finder、ge Norm软件法和在线工具Ref Finder分析上述候选内参基因在不同抗性灰飞虱雌成虫和若虫中表达量的稳定性。[结果]在3种不同抗性的灰飞虱雌成虫中EF-1和e IF-3基因表达最为稳定;在抗吡虫啉的灰飞虱若虫中EF-1和ARF基因表达稳定;在抗溴氰菊酯的灰飞虱若虫中EF-1和β-ACT1基因表达稳定;在抗毒死蜱的灰飞虱若虫中RPL9和EF-1基因表达稳定。[结论]研究明确了3种不同抗药性灰飞虱雌成虫和若虫中稳定表达的内参基因,为实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术提供了有力的技术支撑,对后续灰飞虱抗药性研究中关键目标基因的准确定量具有重要的意义。     

褐飞虱对吡虫啉的田间抗性动态分析

连续对南京、吴江和安庆3个地理种群的褐飞虱进行了吡虫啉的抗性动态监测,并对相关的室内筛选品系进行了适合度分析.结果显示:虽然2005年以来国内已经较少使用吡虫啉防治褐飞虱,但褐飞虱对吡虫啉的抗性并没有显著下降(由26.6～147.8倍到37.4～87.3倍).然而通过构建褐飞虱不同品系的实验种群生命表发现,褐飞虱对吡虫啉产生抗性后,其适合度显著下降,仅为敏感品系的0.191,表明褐飞虱杂合种群对吡虫啉的抗性具有不稳定性,在不接触药剂的情况下,田间抗性会逐步下降.对这一矛盾现象的讨论分析认为,目前田间褐飞虱对吡虫啉抗性没有显著下降的原因,一方面是局部地区还在使用吡虫啉,主要用于早期防治白背飞虱;另一方面目前使用的某些替代防治药剂可能与吡虫啉具有某种交互抗性关系.     

灰飞虱对毒死蜱的抗性风险评估、抗性遗传及交互抗性

采用群体筛选法对2001年采自云南楚雄对毒死蜱敏感的灰飞虱(SS)进行连续筛选,筛选13代后,获得抗性为107.86倍的抗性(RR)品系.估计其抗性现实遗传力为0.33,在室内同等选择条件下,致死率为50%～90%时,抗性上升10.00倍需4～9代.利用RR品系与敏感品系SS进行遗传杂交分析灰飞虱对毒死蜱的抗性遗传规律,结果表明正、反交后代对毒死蜱的抗性分别为12.96倍和12.78倍,显性度D值分别为0.095和0.089,说明灰飞虱对毒死蜱的抗性为常染色体遗传,主效基因为不完全显性.通过分析杂交F1代和敏感品系SS回交后代对毒死蜱的LD-P线,表明灰飞虱对毒死蜱的抗性为单基因性状.交互抗性谱测定结果表明,RR品系对有机磷杀虫剂敌敌畏有5.82倍的交互抗性,对烟碱类噻虫嗪、苯基吡唑类氟虫腈和大环内酯类阿维菌素没有交互抗性.     

安庆地区褐飞虱、白背飞虱抗药性监测

对安庆地区2000和2001年2种飞虱的抗药性监测,结果表明:2种飞虱抗药性年度间变化不大.褐飞虱和白背飞虱对甲胺磷和醚菊酯都比较敏感,而且白背飞虱对杀螟松的抗性也很低;2种飞虱对吡虫啉的抗性都接近中等水平,对其他药剂的抗性都达到了中等水平.     

褐飞虱生物型监测及抗药性初析

本研究就采自江苏省句容、南京、高邮三地褐飞虱的生物型进行了测定 ,结果表明三地稻褐飞虱类型已趋向生物型 ;采用浸苗法 ,对药剂扑虱灵进行了褐飞虱田间自然种群的抗药性监测 ,对药剂吡虫啉进行了抗药性筛选 ,对其用药安全性进行了初步评价。结果表明 ,褐飞虱对扑虱灵的抗性是 1993年的 14 .8倍 ,属中抗水平 ,且抗药性仍在上升 ;经连续筛选 8代 ,褐飞虱对吡虫啉的抗性指数为 2 .5 ,属敏感阶段     

浙江省水稻三种飞虱对杀虫剂的敏感性测定

为了调查浙江省水稻飞虱抗药性现状,采用稻茎浸渍法测定了2010—2011年采自浙江省嘉兴市褐飞虱田间种群、杭州市白背飞虱种群以及长兴市和嘉兴市灰飞虱种群对几种常用杀虫剂的敏感性。测定结果表明,嘉兴种群褐飞虱对吡虫啉分别产生了615.9～814.2倍抗性,对噻虫嗪产生了66.2倍抗性,对噻嗪酮具有13.0倍抗性,对烯啶虫胺尚敏感;相对于2008年种群,2010年杭州白背飞虱种群对毒死蜱的敏感性降低了9.5倍,说明白背飞虱对毒死蜱的抗性上升很快;相对于2007年种群,2010—2011年长兴灰飞虱对噻虫嗪、毒死蜱和吡虫啉的敏感性分别降低了1.6,2.5和2.3倍;噻虫嗪和毒死蜱对长兴种群灰飞虱的毒力略高于嘉兴种群。根据敏感性测定结果,提出了针对防治水稻飞虱的田间用药和抗药性治理的参考意见。     

毒死蜱抗性灰飞虱种群在不同温度下的相对适合度

为明确不同温度下毒死蜱抗性对灰飞虱种群的影响,采用生命表构建技术比较在15、20、24、27、30℃下毒死蜱抗性和敏感灰飞虱若虫发育历期、存活率、成虫寿命、繁殖力等种群生命参数,计算在5个温度下抗性灰飞虱的相对适合度。结果表明,抗性灰飞虱在24℃时的适合度最高,在15、20、27、30℃的适合度不同程度下降,尤其15、30℃的适合度下降幅度较大。若以24℃的相对适合度为1,在15、30℃的相对适合度仅为0.02、0.03。在相同温度下,与敏感品系相比,毒死蜱抗性对若虫死亡率、成虫寿命无显著影响,但若虫发育历期、成虫产卵前期、繁殖力等在某些温度下变化明显。尤其是繁殖力在20、24、27℃时低于敏感品系,15、30℃时高于敏感品系。与此一致,抗性品系在20、24、27℃的相对适合度分别为敏感品系的0.4、0.8、0.4倍;15、30℃时为1.5、1.3倍。说明毒死蜱抗性影响灰飞虱对温度的适应性。在较适宜的温度范围,毒死蜱抗性导致灰飞虱的相对适合度下降;但在不适温度条件下,其相对适合度提高。     

褐飞虱生物型监测及抗药性分析

本研究就采自江苏省句容、南京、高邮三地褐飞虱的生物型进行了测定,结果表明,三地稻褐飞虱类型已趋势向生物型Ⅱ;采用浸苗法,对药剂扑虱灵进行了褐飞虱田间自然种群的抗药性监测,对药剂吡虫啉进行了抗药性筛选,对其用药安全性进行了初步评价。结果表明,褐飞虱对扑虱灵的抗性是1993年的14.8倍,属中抗水平,且抗药性仍在上升;经连续筛选8代,褐飞虱对吡虫啉的抗性指数为2.5,属敏感阶段。     

Wolbachia在灰飞虱群体中的传染

灰飞虱(Laodelphaxstriatellus)能传播水稻条纹叶枯病,是我国重要的水稻害虫。Wolbachia是存在于多种昆虫生殖器官的一类共生菌,它可通过在宿主群体中引起细胞质不亲和性(CI)而给宿主带来生殖优势。通过对灰飞虱体内Wolbachia感染率的测定,监测Wolbachia在灰飞虱群体中的扩散趋势从而为媒介昆虫-共生菌技术(Vector-Insect-SymbiontTech-nology,VIST)这一防治手段提供研究基础。     

水稻褐飞虱防治药剂筛选试验

2005～2006年对稻褐飞虱的抗药性测定结果表明,韶关市稻褐飞虱种群对吡虫啉已产生极高抗性,但对扑虱灵、氟虫腈敏感;田间药剂筛选试验结果表明,吡虫啉对稻褐飞虱防效较差,10%抑虫清悬浮剂、80%锐劲特水分散粒剂、25%噻嗪酮可湿性粉剂、5%氟硅菊酯水乳剂能有效防治稻褐飞虱.     

细胞色素氧化酶P450介导的昆虫抗药性研究进展

细胞色素氧化酶P450介导的昆虫抗药性研究有利于延缓或防止昆虫对杀虫剂产生抗性,延长杀虫剂的使用寿命。基于此,简要介绍昆虫细胞色素氧化酶P450的研究情况,以及昆虫抗药性与细胞色素氧化酶P450的关系,并对细胞色素P450介导抗性的分子基础进行介绍。     

贵州不同地区褐飞虱对五种杀虫剂的抗药性研究

2011-2013年在贵州的东、南、西、北和中部5个地区(锦屏、盘县、三都、道真、花溪),以点滴法分别测定了褐飞虱[Nilaparvata lugens(St覽l)]对5种杀虫剂的抗性变化。结果表明,三都县褐飞虱仅对阿维菌素表现抗性,对其余几种杀虫剂均未产生抗性;锦屏县褐飞虱对阿维菌素和吡虫啉未产生抗性,对异丙威、毒死蜱和辛硫磷已开始产生抗性;花溪区褐飞虱对阿维菌素、毒死蜱和辛硫磷未产生抗性,对吡虫啉和异丙威表现出抗性,但抗性不明显;盘县褐飞虱对阿维菌素和毒死蜱没有产生抗性,对吡虫啉、异丙威和辛硫磷表现出一定的抗性,且有上升的趋势;道真县褐飞虱对阿维菌素没有产生抗药性,而对吡虫啉、异丙威和毒死蜱都产生不同程度的抗药性。     

褐飞虱对常用药剂的抗药性监测及抗性治理策略

应用稻茎浸渍法测定杭州地区水稻褐飞虱对主要防治药剂噻嗪酮和吡虫啉的抗药性水平。结果表明,褐飞虱对噻嗪酮的抗药性水平为敏感性降低,对吡虫啉为极高水平抗性。并根据褐飞虱抗药性现状对其抗性治理策略进行探讨。