昆虫细胞色素P450的研究进展及其介导的抗药性

昆虫细胞色素P450在昆虫抗药性、解毒代谢等方面具有重大研究价值.概述了昆虫细胞色素P450在昆虫抗药性中所起的作用及其目前的一些研究进展,分析了其基因的结构和特点,从结构决定功能这个角度阐述了该酶的功能、表达及其诱导机制,从分子学角度分析了昆虫细胞色素P450介导昆虫抗药性的分子机制.     

昆虫解毒酶系与抗药性研究进展

昆虫抗药性问题日趋严重.由P450介导的多功能氧化酶,谷胱甘肽S-转移酶和水解酶类3种解毒酶系在昆虫的代谢抗性中起重要作用.本文从生化和分子水平介绍了昆虫解毒酶系与抗药性之间的关系.     

寄生蜂细胞色素P450s研究进展

细胞色素P450s广泛存在于植物、动物和微生物中，对昆虫内源性物质的合成、代谢和对外源物质的解毒均发挥着重要作用，也与昆虫抗药性的产生密切相关。近年来，化学杀虫剂的过度使用严重威胁着天敌昆虫寄生蜂的生存，降低其作为生物防治剂的防治效果。昆虫耐药性的产生很大程度上依赖于细胞色素P450s对外源有毒物质的代谢作用，因此，对寄生蜂P450s基因进行鉴定和进化分析，了解其介导的抗药性机制，对指导新型农药的开发、通过基因编辑的方法改造寄生蜂P450s基因以增强其对化学药剂的耐受性等，均具有重要研究意义和应用价值。     

灰飞虱共生真菌P450过量表达介导的吡虫啉抗药性

昆虫共生菌广泛参与寄主昆虫抗药性的形成,但对其抗性产生的分子机制的研究相对较少.本研究首先在室内敏感品系基础上建立了灰飞虱抗、感吡虫啉品系,利用现有灰飞虱转录组数据库,序列验证并定量分析了15条灰飞虱共生真菌P450基因,与敏感品系相比,发现其中10条P450基因在吡虫啉抗性品系中显著过量表达(LsSFP450-2、LsSFP450-8、LsSFP450-14、LsSFP450-12、LsSFP450-4、LsSFP450-5、LsSFP450-10、LsSFP450-7、LsSFP450-15、LsSFP450-9),由此推断灰飞虱共生真菌P450解毒代谢途径同样是介导吡虫啉抗药性的潜在因子,此结果为宿主共生菌介导杀虫剂抗性研究及田间害虫有效化学防控提供了新理论视角.     

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。     

基因芯片技术在昆虫抗药性研究中的应用

化学杀虫剂滥用导致昆虫抗药性问题日渐突出,研究昆虫抗药性是为了更有效地防治害虫。基因芯片为害虫抗药性研究提供了理想的平台。综述了基因芯片技术在昆虫抗药性研究中的应用进展,重点总结了细胞色素P450氧化酶、酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶等解毒酶基因和乙酰胆碱酯酶等靶标酶基因的表达情况,为在分子水平上研究昆虫抗药性提供了依据,为从基因组学水平深入、全面开展昆虫与农药的互作研究奠定了基础。     

家蚕抗性基因细胞色素P450的研究进展

细胞色素P450基因家族是昆虫体内三大解毒酶系之一,而家蚕是鳞翅目昆虫的代表,加之其具有重要的经济价值,近年来对其研究较多。本文系统地综述了家蚕细胞色素P450基因在各种外界刺激下的抗性研究,为其他鳞翅目昆虫的生长发育研究和害虫的抗性治理提供合理的理论指导。     

解毒蛋白过量表达：害虫抗药“本领”的来源

正《美国科学院院刊》在线发表中国农科院蔬菜花卉研究所张友军团队最新成果。该团队发现MAPK信号通路通过转录因子CREB调控了细胞色素P450基因CYP6CM1过量表达,介导了烟粉虱对烟碱类杀虫剂的抗药性。     

南昌地区斜纹夜蛾种群的抗性水平及与两种解毒酶的关系

采用生测与生物化学的方法测定了南昌地区斜纹夜蛾种群对多类杀虫剂的抗性水平及其体内两种解毒酶(细胞色素P450单加氧酶与酯酶)的活性。结果表明,江西南昌地区的斜纹夜蛾田间种群对拟除虫菊酯类杀虫剂产生了高水平的抗性,对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂产生了中等水平的抗性,而对氟虫腈、阿维菌素和氟铃脲等药剂尚未产生明显抗性。与敏感品系相比,南昌地区斜纹夜蛾种群的细胞色素P450单加氧酶和酯酶活性都有明显的提高。     

多功能氧化酶与马尾松毛虫对拟除虫菊酯杀虫剂的耐药性关系研究

对贵溪、金溪两地马尾松毛虫种群进行毒力测定和多功能氧化酶测定,结果表明马尾松毛虫幼虫体内MFO酶细胞色素P450含量随龄期增加而提高,不同组织中中肠细胞色素P450含量最高,脂肪体次之,体壁含量最低.比较2种群对两种拟除虫菊酯杀虫剂的耐药性水平和体内MFO酶细胞色素P450含量,耐药性水平高的贵溪马尾松毛虫种群其体内MFO酶细胞色素P450含量亦高.     

昆虫细胞色素P-450基因的研究进展

综述20世纪80年代以来国内外有关昆虫细胞色素P—450基因的多样性、遗传多态性、表达与调控、与昆虫抗药性的关系等方面的最新研究成果。     

大豆蚜CYP4G51基因克隆及吡虫啉胁迫对其诱导效应

细胞色素P450是昆虫体内重要的解毒代谢酶,与昆虫对杀虫剂抗性有关。试验通过转录组测序获得1条新的大豆蚜细胞色素P450的cDNA序列,经国际P450命名委员会命名为CYP4G51,该基因GenBank登陆号为MG829857。cDNA序列全长2 347 bp,含1个长度为1 701 bp开放阅读框,编码566个氨基酸,等电点约为6.46,分子质量约为64.5 ku。氨基酸序列中包含昆虫P450基因共有保守结构域。LC10、LC30和LC50不同浓度吡虫啉诱导3 h后,基因相对表达量均显著上调,与浓度呈正相关;LC50浓度下诱导12 h时相对表达量最高,为未诱导的5.467倍,表明该基因参与大豆蚜对吡虫啉的解毒代谢过程。     

烟实夜蛾细胞色素P 450 cDNA片段的克隆与序列分析

昆虫细胞色素P 450与昆虫抗药性关系密切,本研究以烟实夜蛾5龄幼虫中肠的总RNA为模板,设计并合成简并引物,利用反转录-多聚酶链式反应(RT-PCR)扩增出了烟实夜蛾细胞色素P 450基因的cDNA片段,将其克隆到pMD 18-T载体进行序列测定,测序得到的491 bp的片断编码163个氨基酸残基,且该片断在阅读框内.与已公布的谷实夜蛾、棉铃虫和烟芽夜蛾细胞色素P 450氨基酸序列进行比较,其一致性分别为98.7%,98.7%和92.1%.     

烟实夜蛾细胞色素P 450 cDNA片段的克隆序列分析

昆虫细胞色素P 450与昆虫抗药性关系密切,本研究以烟实夜蛾5龄幼虫中肠的总RNA为模板,设计并合成简并引物,利用反转录-多聚酶链式反应(RT-PCR)扩增出了烟实夜蛾细胞色素P 450基因的cDNA片段,将其克隆到pMD 18-T载体进行序列测定,测序得到的491 bp的片断编码163个氨基酸残基,且该片断在阅读框内.与已公布的谷实夜蛾、棉铃虫和烟芽夜蛾细胞色素P 450氨基酸序列进行比较,其一致性分别为98.7%,98.7%和92.1%.     

细胞色素P450酶系与苦皮藤素Ⅴ对昆虫选择毒性的关系研究

研究了细胞色素P450含量及NADPH-细胞色素P450还原酶活性与苦皮藤素Ⅴ对粘虫(Mythimna separata)和小地老虎(Agrotis ypsilon)选择毒性的关系.结果表明,对照组小地老虎中肠细胞色素P450含量及NADPH-细胞色素P450还原酶活性均显著高于粘虫.苦皮藤素Ⅴ处理后,小地老虎和粘虫中肠细胞色素P450含量均显著高于对照,粘虫中毒抽搐期及失水期中肠细胞色素P450含量分别比对照升高1.46和2.26倍,NADPH-细胞色素P450还原酶活性分别比对照升高1.26和2.56倍;处理组小地老虎中肠细胞色素P450含量比对照升高0.39倍,NADPH-细胞色素P450还原酶活性略高于对照.由此认为,中肠细胞色素P450含量及NADPH-细胞色素P450还原酶活性与苦皮藤素Ⅴ对粘虫和小地老虎产生选择毒杀活性有着重要的关系.并且苦皮藤素Ⅴ对细胞色素P450酶系具有一定的诱导作用,但对不同昆虫以及同一种昆虫中P450酶系的不同组分诱导作用不同.     

细胞色素P450酶系介导的除草剂抗性研究进展

细胞色素P450酶系在生物界中广泛分布,并且是大多数除草剂代谢第一阶段的重要酶系,对除草剂抗性的形成发挥着重要作用。结合国内外细胞色素P450酶系在除草剂代谢中的研究进展,对细胞色素P450酶系参与的杂草抗性形成及其在抗除草剂转基因作物培育中的应用等方面的研究进行了综述,旨为该领域的相关研究提供参考。     

两种增效剂对马尾松毛虫多功能氧化酶的抑制作用研究

比较江西贵溪和金溪马尾松毛虫种群对氯氰菊酯的耐药性与MFO细胞色素P450活性,并测定PB和SV1两种增效剂对马尾松毛虫MFO细胞色素P450活性的抑制作用,结果表明耐药性强的贵溪马尾松毛虫种群体内MFO细胞色素P450含量较耐药性弱的金溪种群高。PB和SV1对马尾松毛虫体内MFO细胞色素P450的抑制作用随浓度的增加有所加强,且PB对马尾松毛虫体内不同组织MFO细胞色素P450的抑制作用较SV1强。表明PB和SV1对拟除虫菊酯杀虫剂的增效作用机制之一是直接抑制了马尾松毛虫MFO细胞色素P450的活性,降低了其对拟除虫菊酯杀虫剂的解毒作用。     

小菜蛾抗药性研究及其治理

小菜蛾是一种世界性十字花科蔬菜害虫，巳报道小菜蛾对50多种杀虫剂产生抗药性，包括有机氯、有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类、昆虫生长调节剂及苏云金杆菌（Bt）类等杀虫剂。本全面阐述了国内外小菜蛾抗药性研究概况，包括小菜蛾抗性发展、交互抗性、抗性稳定性、抗性机理及抗性遗传等方面的研究，并对小菜蛾抗药性的治理策略进行讨论。     

棉蚜啶虫脒不同品系解毒酶活性测定和增效剂作用的研究

[目的]通过棉蚜啶虫脒抗性、敏感品系解毒酶活性测定和增效剂试验,明确与抗药性产生密切相关的解毒酶.[方法]采用室内生物测定和生化分析方法,研究棉蚜啶虫脒品系解毒酶活性变化和增效剂的增效作用.[结果]棉蚜啶虫脒抗性品系羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶、细胞色素P450s O-脱乙基比活力都高于敏感品系,其中抗感品系中羧酸酯酶、细胞色素P450s O-脱乙基比活力差异都达到了显著水平(P＜0.05).啶虫脒抗性品系三种解毒酶活性分别为敏感品系的2.91、1.04和1.69倍.增效剂磷酸三苯酯(TPP)、增效醚(PBO)、顺丁烯二酸二乙酯(DEM),在啶虫脒敏感棉蚜品系中的增效比为1.02、1.03、1.02,在啶虫脒抗性棉蚜品系中的增效比为1.77、1.61、1.04.[结论]酯酶和多功能氧化酶在棉蚜对啶虫脒的抗性产生中起到了重要的作用.     

杀虫剂的选择作用对小菜蛾抗药性发展的影响

昆虫的抗药性是一种遗传性状。昆虫对杀虫剂发生抗药性是由于大量反复使用杀虫剂,逐渐把抗药力弱的个体淘汰,使具有抗药力强的个体比例逐渐增加,因而群体对杀虫剂的抗性明显增高。通过这种选择作用,使个体中的不定向变异逐渐成为群体遗传结构的定向变异。因此,选择作用和抗性稳定性是研究抗药性机制、预测抗性发展和进行抗性治理的工作基础。小菜蛾(PlutellaxylostellaL.)是一种世界性害虫,已有80多个国家报道了该虫的为害,并且可能在所有十字花科植物的地区均有分布,对小菜蛾的防治一开始就依赖于使用有机杀虫剂。由于小菜蛾生活能力强、…