小菜蛾抗药性机理及治理的研究

小菜蛾抗药性机理及治理的研究

吴国星[1]2002年在《小菜蛾抗药性机理及治理的研究》文中进行了进一步梳理小菜蛾Plutella xylostella L.属鳞翅目菜蛾科,是世界性十字花科的主要害虫,主要为害甘蓝、花椰菜和青菜等十字花科蔬菜,对蔬菜生产构成极大威胁。为了给小菜蛾的防治工作提供理论依据,本论文就小菜蛾对辛硫磷的抗性发展动态以及两种酯酶的活性动态、温度与药剂毒力的关系、药剂毒力与龄期的关系进行了研究。主要结果如下: 1.辛硫磷对小菜蛾的抗性选育结果显示:小菜蛾对辛硫磷的抗性发展迅速。F_0代的LC_(50)值为297.014mg/L,选育12代以后LC_(50)变为1343.747mg/L,抗性增长到4.524倍,差异较显着,说明已经形成抗性种群。 2.小菜蛾抗药性机理研究显示:在抗性选育过程中,小菜蛾乙酰胆碱酯酶酶活性增长迅速,其比活力由F_0的0.5312μM·mg~(-1)Pr·15min~(-1)上升为F_(12)的3.1467μM·mg~(-1)Pr·15min~(-1),增长到5.924倍,酶活性差异非常显着;小菜蛾羧酸酯酶酶活性增长迅速,其比活力增长到12.768倍,酶活性差异非常显着。 3.2种药剂对小菜蛾各龄幼虫的毒力测定结果表明:5%锐劲特悬浮剂SC对1-4龄小菜蛾幼虫的LC_(50)分别为0.640mg/L、0.683mg/L、1.009mg/L、和1.210 mg/L;1.8%阿维菌素EC对1-4龄小菜蛾幼虫的LC_(50)分别为1.185mg/L、1.610mg/L、1.717mg/L和2.342mg/L。可以看出,5%锐劲特SC和1.8%阿维菌素EC对小菜蛾各龄幼虫的致死中浓度LC_(50)是随龄期的增加而增大,即小菜蛾各龄幼虫对1.8%阿维菌素EC和5%锐劲特SC敏感度是随龄期的增加而降低的。其中阿维菌素的LC_(50)随龄期 福建农林大学硕士论文 小菜蛾抗药性机理及治理的研究 * 的增加变化比较大。 4.不同温度下4种药剂对小菜蛾3龄幼虫的毒力测定结果表明: 在17-33C范围内1.80阿维菌素EC、5O锐劲特SC、400辛硫磷EC的 杀虫效果均随温度的升高而升高,说明在这个温度范围内这3种药剂均 为正温度系数的杀虫剂10%氯氰菊酯*C对小菜蛾的*Q。在17℃、21 aC、25aC、29oC、33aC 5个温度下分别为 363*69 mg/L、2I7.409 mg几。 264*73 mg/L、186*3*mg/L和 176.904mg/L。可见在21aC一25℃的范 围内,氯氰菊酯对小菜蛾的LC。。随温度的升高而升高u呈负温度系 数\ 在 17aC—ZIC和 2:SOC~33aC的范围内,氯氰菊酯却呈正温度系数。 5.阿维菌素和锐劲特配方的联合毒力测定结果表明5个配方均为增 效作用。配方1-5 的尹毒系数分别是238.84、177.32、455.90、246.93 和 221.48。

李振宇, 陈焕瑜, 包华理, 胡珍娣, 尹飞[2]2016年在《小菜蛾区域性抗药性治理技术研究——公益性行业(农业)科研专项“十字花科小菜蛾综合防控技术研究与示范推广”研究进展》文中指出专项围绕我国蔬菜产业发展及食品安全需求,在2008年前期行业科研专项研究的基础上,综合应用多学科的理论和技术,以抗药性治理为核心,系统深入研究了我国小菜蛾种群灾变规律、灾变机制、预测预警、抗药性监测、抗药性机制、抗药性治理策略与关键技术体系,丰富了小菜蛾种群抗药性治理的基础理论,紧密结合实际,显着提升了我国对小菜蛾的防控技术水平,并对其它虫害的研究与防治具有重要的参考价值。

胡珍娣[3]2016年在《小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗药性及其解毒机理研究》文中进行了进一步梳理本研究针对小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗药性问题,从抗药性监测、生理生化解毒机理及基于成虫防控理念的成虫饲毒等方面进行了研究。结果如下:1.抗药性监测:自2009年开始,对广东惠州、广州石井、广州东升和粤北连州4个不同种植模式的监测点进行抗药性监测,结果表明:虽然种植模式能影响小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗药性高低,但田间抗药性产生时间节点一致,均在2010年出现防效下降现象,2011年全面爆发抗药性,广东惠州抗药性最高达1749.96倍。抗药性产生初期稳定性不强,停用一段时间后,均出现大幅下降,但再次使用后,抗性上升快。同一监测点抗药性存在年度间波动,秋季高于春季,其中粤北连州由于其独特的山地环境,波动表现尤为明显。但总体而言,目前广东地区小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗药性基本稳定在100倍以上的高抗水平。2.解毒机理研究:2.1生理生化研究:通过室内继代汰选,获得对氯虫苯甲酰胺抗药性为82.18的小菜蛾中抗品系,通过增效剂实验、酶活力测定及短期药剂曝露实验等,系统研究了小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的生理生化机理。增效剂实验表明,PBO, TPP和DEM 3种增效剂均能不同程度提高氯虫苯甲酰胺对小菜蛾的毒力,在抗药性品系中增效比(synergic ratio, SR)分别为1.68,2.50和5.50,在敏感品系中SR分别为2.2,2.75和2.89。酶活力研究表明,抗药性品系谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)的活性是敏感品系的3.34倍,差异显着,但P450解毒酶(P450s)和羧酸酯酶(CarE)差异不显着。短期药剂曝露研究表明,敏感品系中这3种解毒酶反应均较为迅速,其中P450s活性的相关性和持久性相对最优,抗药性品系中这3种解毒酶反应均较为迟钝,GSTs相关性和持久性相对最优。因此,我们认为叁种酶均在一定程度上对对氯虫苯甲酰胺有解毒活性。2.2相关解毒酶基因的克隆和分析:对基于RT-PCR结合RACE技术获得的PxCYP、PxCCE和PxGST3个基因完整cDNA序列分析表明,PxCYP的cDNA全长1960bp,含有一个1503bp的完整开放阅读框(open reading frame, ORF),编码500个氨基酸残基,预测蛋白分子量为56.62kDa,等电点(pI)为8.35;PxCCE的cDNA全长1773bp,含有一个1629bp的完整ORF,编码542个氨基酸残基,预测蛋白质分子量为61.56 kDa,等电点(pI)为5.78。PxGSTde cDNA全长833bp,含有一个651 bp的完整ORF,编码216个氨基酸残基,预计蛋白质分子量为24.08 kDa,等电点为8.5。其中,PxCYP经国际P450命名委员会命名为CYP321E1 (GenBank登录号为KC626090), PxCCE基因初步命名为PxCCE016b (GenBank登录号为KM008609), PxGST经分析与GenBank中登录号为AAC35245的小菜蛾的PxGSTel基因一致。以小菜蛾的β-Actin基因(AB282645)为内参基因,采用SYBR Green染料法,研究3个基因在抗性品系中时空表达特性表明,3个基因都在抗性品系4龄幼虫期的表达量相对最高,各组织部位中均以中肠组织表达量相对最高,脂肪体内次之,与解毒功能一致。2.3.利用RNAi对CYP321E1基因的功能研究:用不同亚致死剂量杀虫剂(高效氯氰菊酯、阿维菌素和氯虫苯甲酰胺)处理小菜蛾3龄幼虫,发现氯虫苯甲酰胺能显着提高CYP321E1基因的表达量(P<0.05),并表现出一定的特异性。采用RNAi技术,注射体外合成的目标基因dsRNA片段,24h后能显着降低该基因在虫体的相对表达量(P<0.05),并能显着提高了幼虫的死亡率(P<0.05),说明CYP321E1基因确实在一定程度上参与了小菜蛾对氯虫苯甲酰胺抗药性的形成。3.基于成虫防控理念的成虫饲毒研究:利用小菜蛾成虫补充营养特性,将氯虫苯甲酰胺混入蜂蜜水饲喂成虫,结果发现处理剂量较高时(终浓度为250rng L-1)可直接毒杀小菜蛾成虫,降低处理剂量(终浓度为5-50mgL-1)能大幅度降低当代成虫产卵量、缩短成虫寿命,并对下一代种群具有较强的生殖干扰作用,干扰作用控制指数(index of interference of population control, IIPC)与处理浓度成反比。本研究表明,从小菜蛾成虫着手,通过生殖控制,可达到降低田间种群数量的目的,从而减轻药剂防治的压力。

姚锋娜[4]2010年在《小菜蛾抗药性监测、对丁醚脲抗性选育及抗性机理的研究》文中进行了进一步梳理小菜蛾(Plutella xylostella. L)是十字花科蔬菜的主要害虫之一,对我国乃至世界十字花科蔬菜的产量和品质造成很大的影响。目前防治小菜蛾主要是有机杀虫剂的使用,但是由于小菜蛾对杀虫剂的抗药性发展迅速,造成防治困难,且新型杀虫剂开发难度越来越大。因此,开展对小菜蛾的抗药性监测和抗药性机理的研究具有重要意义。采用浸叶法监测了五种杀虫剂对洛阳、武穴、宜昌和岳阳地区小菜蛾田间种群的抗药性。结果表明:2008-2009年洛阳、武穴、宜昌和岳阳地区田间小菜蛾对定虫隆均产生不同程度的抗性,抗性倍数分别为24.80-126.85倍、32.27-95.11倍、42.68-135.06倍和26.58-85.06倍,达中等水平抗性或高水平抗性,但抗性水平总体上呈下降趋势;小菜蛾对巴丹的抗性倍数在6.67-26.45之间,处于低到中等水平抗性阶段;对多杀菌素的抗性倍数在3.41-11.59之间,为敏感性降低到中等水平抗性;对丁醚脲和溴虫腈依然处于敏感性阶段。通过室内选育小菜蛾的抗丁醚脲品系,筛选17代抗性指数达22.40倍,应用域性状分析法,研究了小菜蛾对丁醚脲的抗性现实遗传力,并对其抗性发展速率进行了预测。结果表明:筛选17代估算现实遗传力(h2)为0.0750,死亡率为50%-90%。预计小菜蛾对丁醚脲抗性增长10倍需要19.57-43.22代。研究了小菜蛾对几种常用杀虫剂的交互抗性以及抗感品系多功能氧化酶(MFO)、羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽-s-转移酶(GST)的活性。结果表明:丁醚脲汰选的抗性品系对多杀菌素、高效氯氰菊酯的抗性比率是0.33、0.85倍,均无交互抗性;对溴虫腈的倍数为4.66倍,表现为低水平交互抗性。与室内相对敏感品系相比,抗性品系的多功能氧化酶和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活力都有显着提高,抗性品系酶活力分别是敏感品系的2.22倍和1.57倍,这说明小菜蛾对丁醚脲的抗性与多功能氧化酶和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)有关,而羧酸酯酶的活力没有显着差异,不存在明显相关性。

尹艳琼[5]2014年在《小菜蛾田间种群抗药性监测及其抗药性机理初步研究》文中进行了进一步梳理小菜蛾(Plutella xylostella L.)是世界性十字花科蔬菜的重要害虫,也是抗药性最严重的害虫之一,为明确田间小菜蛾种群对常用杀虫剂的抗药性水平及其抗药性机理,本研究连续3年用浸叶法对云南通海县田间小菜蛾种群的抗药性进行了监测,并开展了TPP、PBO和DEM增效剂试验和解毒酶系活性测定,初步探讨了田间种群的抗性机理,通过田间药效试验,筛选出了多种对田间小菜蛾种群高效的杀虫剂,相关研究为制定科学合理的抗药性治理策略,延缓抗药性的产生,延长新型杀虫剂的使用寿命,提供了重要的科学依据。主要研究结果如下:一、通海县菜区防治小菜蛾的用药情况通海县菜区用于防治小菜蛾的商品杀虫剂主要有34个,阿维菌素及其衍生物(甲维盐)是防治小菜蛾的主要杀虫剂,新型杀虫剂氯虫苯甲酰胺是用量最大的杀虫剂,农户用药基本以2种杀虫剂混配为主,小菜蛾发生高峰期5-10天喷施一次杀虫剂。生产中混配混用现象严重,用药频率较高。二、连续3年对小菜蛾田间种群的抗药性监测结果2011年-2013年,系统测定了通海小菜蛾田间种群对丁醚脲、Bt、茚虫威、定虫隆、溴虫腈、多杀菌素、氯虫苯甲酰胺、高效氯氰菊酯、阿维菌素9种不同类型杀虫剂的抗药性,其结果如下:该田间种群对丁醚脲、Bt的敏感性较高,3年LC50逐年降低,丁醚脲3年监测LC50在36.15-145.65mg·L-1,Bt3年监测LC50在0.74-1.59mg·L-1;对溴虫腈、多杀菌素、茚虫威、定虫隆、氯虫苯甲酰胺的敏感性降低,处于中高抗水平,氯虫苯甲酰胺的抗药性水平呈上升趋势,其余杀虫剂2012、2013年监测结果比2011年明显下降,溴虫腈3年监测的LC50在9.71-25.80mg·L-1,多杀菌素3年监测LC50在3.80-9.23mg·L-1,茚虫威3年监测LC50在4.80-68.957mg·L-1,定虫隆3年监测LC50在4.91-49.27mg·L-1,氯虫苯甲酰胺3年监测LC50在4.06-10.08mg·L-1,高效氯氰菊酯和阿维菌素,3年都处于极高抗水平,高效氯氰菊酯3年监测LC50在270.62-2974.67mg·L-1,阿维菌素3年监测LC50在6.91-38.54mg·L-1。总体上云南通海菜区小菜蛾田间种群对9种常用杀虫剂抗药性水平表现为:丁醚脲<Bt<茚虫威<定虫隆<溴虫腈<多杀菌素<氯虫苯甲酰胺<高效氯氰菊酯<阿维菌素。叁、小菜蛾田间种群对常用杀虫剂的田间药效评价20%康宽(氯虫苯甲酰胺)、20%垄歌(氯虫苯甲酰胺)和1.5%阿维菌素药后4d和7d防治效果均低于50%,15%茚虫威、2.5%多杀菌素、50%丁醚脲的效果较好,减退率均高于80%,20%康宽(氯虫苯甲酰胺)、20%垄歌(氯虫苯甲酰胺)与这3种杀虫剂的减退率差异显着,与1.5%阿维没有显着性差异,药后7d,除了15%茚虫威、50%丁醚脲和20%溴虫腈的效果有所上升之外,其他杀虫剂的防效都呈下降趋势,20%康宽的防效药后7天与对照间在0.05水平没有显着性差异已失去了防效。药后14d,50%丁醚脲EC的防效在90%以上,表现出较好的持效性,1%甲维盐与Bt32000IU/毫克的了防效不理想,药后4天的防效仅为65.9%和60.8%。常用杀虫剂对通海菜区小菜蛾田间种群的防治效果总体表现为:丁醚脲>茚虫威>多杀菌素>甲维盐>Bt>溴虫腈>垄歌(氯虫苯甲酰胺)>阿维菌素>康宽(氯虫苯甲酰胺)。四、解毒酶系活性测定DBM-R中GST的酶活力是DBM-S中酶活力的0.8倍,多功能氧化酶是0.75倍,羧酸酯酶是0.77倍,差异不显着(P>0.05)。这说明,田间抗药性种群的解毒酶代谢解毒能力没有得到明显增强,解毒酶有可能在杀虫剂诱导的情况下,参与了解毒代谢的过程,发挥了一定的作用,但有杀虫剂诱导的情况下,可能还存在其它如表皮穿透降低、靶标部位敏感性降低的机制有关。五、TPP、PBO和DEM叁种增效剂的筛选TPP与DEM增效剂对氯虫苯甲酰胺增效作用不明显,增效比为1.28、1.47,PBO增效剂对氯虫苯甲酰胺增效作用要强于TPP和DEM,增效比为1.94,有一定增效效果,说明氯虫苯甲酰胺的敏感度下降可能与多功能氧化酶有关。PBO、TPP与DEM叁种增效剂对对阿维菌素都有明显的增效作用,增效比分别为2.77、4.20和3.53倍,说明多功能氧化酶、羧酸酯酶谷胱甘肽-S-转移酶参与了阿维菌素的解毒代谢过程。

李超[6]2007年在《小菜蛾对氟虫腈的抗性遗传方式、交互抗性及抗性机理》文中研究指明小菜蛾(Plutella xylostella L.)属于鳞翅目菜蛾科,主要为害十字花科蔬菜,是一种世界性农业害虫。小菜蛾的生殖周期短,繁殖量大,适应性广,并且可以长距离迁飞,在热带和亚热带地区成为十字花科蔬菜的主要害虫。在生产上过分依赖化学合成杀虫剂,促使小菜蛾快速获得对多种杀虫剂的抗药性,已成为抗药性发展最为严重的农业害虫之一。氟虫腈(Fipronil)是新型苯并吡唑类化合物,对抗性小菜蛾具有良好的防效。本文通过筛选抗氟虫腈的小菜蛾品系,在抗性遗传方式、交互抗性、生化机理和PxRdl基因突变等方面进行了初步研究,力求为抗性治理提供科学依据。1小莱蛾对氟虫腈抗性的遣传方式小菜蛾SZ-F抗性品系与Roth敏感品系相比对氟虫腈(Fipronil)具有493.5倍的抗性,正交和反交后代的抗性分别为108.6和100.2倍,两者的LC_(50)值没有显着差异,表明抗性为常染色体遗传。根据Stone公式计算,正交显性度为0.51,反交显性度为0.49,二者皆处于0和1之间,说明SZ-F品系对氟虫腈的抗性为不完全显性。F_1代与Roth品系回交后代的LD-P线在死亡率50%附近有一明显平坡,适合度检验也证明与单基因控制假设相符,因此小菜蛾SZ-F品系对氟虫腈的抗性可能为单基因遗传。2小莱蛾时氟虫腈抗性品系的交互抗性谱与对照品系SZ相比,在室内用氟虫腈筛选获得的抗性品系SZ-F对氟虫腈的抗性上升了482.8倍,该抗性品系对阿维菌素、多杀菌素、杀虫单、茚虫威、虫螨腈、Metaflumizone、氯氰菊酯和毒死蜱的抗性并没有明显上升。该结果表明,抗氟虫腈的小菜蛾与这几种杀虫剂之间没有交互抗性,在生产上可以合理轮用或混用这些杀虫剂,以延长氟虫腈的使用寿命。3小莱蛾对氟虫腈抗性品系和敏感品系解毒代谢酶活性的比较比较了小菜蛾抗氟虫腈品系(SZ-F)、对照品系(SZ)和敏感品系(ROTH)多功能氧化酶(MFO)、酯酶(EST)和谷胱甘肽.S.转移酶(GST)的活性.结果表明,抗性品系的MFO活性略高于敏感品系,GST活性和EST活性在抗性品系和敏感品系之间不存在显着差异.在SZ-F品系中,PBO、DEF、DEM和TPP对氟虫腈增效作用不明显。解毒代谢增强在小菜蛾SZ-F品系对氟虫腈抗性中的作用可能并不重要。4小莱蛾PxRdl基因突变的分子检测为了研究小菜蛾GABA受体基因Rdl突变(PxRdl-Ser)与氟虫腈抗性的关系。采用对PCR产物直接测序的方法,对3个小菜蛾品系的PxRdl-Ser突变进行检测。小菜蛾SZ-F品系中PxRdl-Ser等位基因频率约为30%,而在Roth、SZ品系中只能检测到野生型的PxRdl-Ala。20mg/L氟虫腈处理SZ-F品系后,存活个体中PxRdl-Ser等位基因频率上升至57%,仍保留有较高频率的野生型基因PxRdI-Ala。上述结果表明,小菜蛾对氟虫腈的抗性与PxRdl基因的A302S突变部分相关,PxRdl基因其他突变或其他类型Rdl亚基的基因突变可能与氟虫腈抗性有关。

李阿根[7]2004年在《小菜蛾对氟虫腈的抗性机理研究》文中研究表明小菜蛾(Plutella xylostella L.)是世界性分布的重要农业害虫,由于其生殖周期短,繁殖量大,适应性广,并且可以长距离迁飞,在热带和亚热带地区成为十字花科蔬菜的主要害虫。长期以来对小菜蛾的防治严重依赖于化学合成杀虫剂,因此小菜蛾也成为最容易在田间产生抗药性的农业昆虫。现在小菜蛾对各种长期使用的常规杀虫剂甚至新型的杀虫剂和生物杀虫剂都已经产生了严重的抗性,这样就为小菜蛾的综合治理带来了难度。因此,为深入了解小菜蛾对新型的苯并吡唑类杀虫剂的抗性机制,本文从生化和分子角度研究了小菜蛾对氟虫腈的抗性机理。 1 小菜蛾对氟虫腈抗性与交互抗性的研究 从中国深圳坪山镇菜地采集田间小菜蛾,一部分在室内不接触杀虫剂条件下饲养成为PS对照种群,另一部分经20代氟虫腈筛选得到抗性为352倍的PSF品系。与PS对照种群和ROTH标准敏感品系比较,PSF品系对硫丹和狄氏剂存在明显的交互抗性,与阿维菌素和多杀菌素不存在交互抗性。在PSF品系上,PBO和DEF对氟虫腈没有增效作用。 2 小菜蛾对氟虫腈抗性的生化机理研究 采用室内选育的小菜蛾抗氟虫腈品系(PSF)、对照种群(PS)和敏感品系(ROTH),比较了小菜蛾不同品系多功能氧化酶(MFO)、酯酶(EST)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的活性。结果表明,抗性品系、未筛选的对照种群和敏感品系的MFO、EST和GST活力均没有明显的差异。小菜蛾对氟虫腈的高水平抗性可能是与靶标不敏感性有关,而与解毒代谢增强没有关系。 3 小菜蛾GABA受体基因克隆与序列分析 根据已经发表的昆虫GABA受体α亚基基因序列,在保守区域设计简并引物扩增GABA受体基因片段。采用PCR和RT-PCR的方法分别从小菜蛾基因组DNA和cDNA中克隆了171bp的GABA受体基因序列(编码57个氨基酸),氨基酸序列同源性比较显示这个区域高度保守,与多种昆虫GABA受体的同源性都在99%以上。 分别从ROTH品系、PS种群和PSF品系小菜蛾获得的GABA受体基因片段,显示有两种基因Rdl1和Rdl2。Rdl1存在两个等位基因Rdl1a和Rdl1s,分别对应果蝇小菜蛾对氟虫睛的抗性机理研究o妞A受体Rdl基因的野生型和突变型,在Rdl 1 a 302位发生AlaGCC一>SerTCC突变。RdiZ氨基酸序列与Rdl 15相同,但密码子有较大差异。在ROTH品系中发现存在Rdila与RdlZ两种类型,而在PS种群与PSF品系中叁种类型都存在。 我们推测在小菜蛾中至少存在两个Rdl基因位点,一个编码Rdl la/RdllS基因,另一个编码RdiZ基因。RdlZ基因可能与小菜蛾对氟虫睛的抗性没有关系,而Rdl la一>Rdlls的突变可能与小菜蛾对氟虫睛的杭性有关。

曹广春[8]2003年在《小菜蛾Plutella xylostella (L.)对米满抗性机理研究》文中指出小菜蛾Plutella xylostella(L.)是十字花科蔬菜的重要害虫,是对农药产生抗药性最严重的害虫之一。其繁殖力强,世代周期短,发育不整齐,世代重迭严重,且可以长距离迁移。这些特点均有利于小菜蛾抗药性的发展。目前在不同地区,已有对菊酯类、氨基甲酸酯类、有机磷类、酰基脲类昆虫生长调节剂、杀蚕毒素类、微生物杀虫剂和已经停用的的滴滴涕等农药产生不同水平抗性的报道。 米满(tebufenozide)是美国罗门哈斯公司开发的一类新型的杀虫剂,它只对鳞翅目有活性,它的作用方式是和甾酮类脱皮激素一样与脱皮激素受体(ECR)结合在分子水平上通过基因调控来激发脱皮过程,它同甾酮类脱皮激素不同的地方在于,它在昆虫体内不能很快的降解从而导致在甾酮类脱皮激素不存在的情况下才可以表达的下游基因不能表达,进而导致了脱皮过程的不能顺利完成,使昆虫因为不能完成脱皮而死亡。 本文以小菜蛾敏感品系为材料进行了对米满抗性品系的选育,发现小菜蛾对米满在筛选7代后产生了15.7倍的抗性,且呈现先缓慢后迅速上升的特点。通过对敏感和抗性品系的生物测定发现对米满产生10.113倍抗性的小菜蛾品系对辛硫磷、乙酰甲胺磷、氟铃脲和卡死克的耐药力显着的上升,其LD_(50)分别增加产生2.051、2.302、1.765和2.963倍,对阿维菌素更是产生了13倍的交互抗性。而对溴氰菊酯、氯氰菊酯和敌百虫的耐药力并没有产生明显的变化。 以上述对米满敏感和产生抗性的小菜蛾为研究对象,测定敏感和抗性品系雌雄幼虫代谢酶之间的差异,发现抗性小菜蛾的酯酶代谢速率增强而亲和力降低,其中对雌虫的影响最为明显,其Vm值增加了1.69倍而Km值降低了43.55倍。谷胱甘肽转移酶的活力也明显增强,以DCNB为底物时活力增强最为明显。其中雌性的活力增强了1.25倍,而雄性的增强了1.57倍。微粒体多功能氧化酶O-脱甲基活性也有明显的提高,雌性和雄性都提高了1.3倍以上,增效剂PBO的增效实验也证明了这一点。这说明小菜蛾对米满产生抗性的早期阶段,解毒代谢酶活力的提高是其重要机制。 通过构建小菜蛾对米满抗性品系(R-T)和敏感品系(S_0)的实验种群的生命表,比较了一系列生长发育和繁殖特征,并用净增殖率(R_0)来确定两个品系的相对适合度。结果表明,R-T品系与敏感品系相比具有一定程度上的繁殖不利性,包括产卵量的下降、孵化率的降低,以及性比的变化。没有观察到幼虫在发育上的不利性。R-T品系相对于敏感品系具有0.61的相对适合度。这说明小菜蛾产生抗性使生物适合度明显下降。 以上研究结果表明,虽然米满是一种作用机制特殊的新型杀虫剂,但大田推广应中文摘要用后,小菜蛾仍具有产生抗性的风险。因此应该注意合理用药和抗性治理。抗性机理研究发现,小菜蛾对米满的早期抗性主要通过解毒代谢能力的增强。因此可以考虑在制剂中加入增效剂,来提高对抗性个体的毒杀效果。另外,研究发现抗性小菜蛾的生物适合度有明显下降,因此也可以利用药剂的轮换进行抗性治理,但应避免使用有交互抗性的阿维菌素等药剂。

朱剑翔[9]2006年在《小菜蛾对多杀菌素抗性的初步研究》文中认为小菜蛾(Plutella xylostella)是十字花科植物的重要害虫之一,主要分布于热带和亚热带地区,估算每年防治费用高达10亿美元。在生产上大量地、频繁地用药,使它对多种常规杀虫剂产生抗药性,已成为抗药性发展最为严重的害虫之一。多杀菌素(Spinosad)是新型大环内酯类化合物,对抗性小菜蛾具有良好的防效。本文通过筛选抗多杀菌素小菜蛾品系,对其抗性现实遗传力、抗性遗传方式、相对适合度、交互抗性和生化机理进行了初步研究,力求为抗性治理提供科学依据。1小菜蛾对多杀菌素的抗性筛选用多杀菌素对采自广东深圳小菜蛾种群(SZ)在室内进行抗性筛选,经过26代筛选,获得一个中等抗性水平的品系(SZ-Spin)。SZ-Spin抗性品系与PHI-S敏感品系相比具有60.7倍抗性。抗性发展分为4个阶段,呈现阶梯式上升的过程。在筛选过程中,小菜蛾对多杀菌素平均抗性现实遗传力较低(0.09),推算小菜蛾对多杀菌素的抗性提高10倍需要15-33代的筛选,表明如果在田间合理使用多杀菌素,小菜蛾对其产生抗性的速度较慢。2小菜蛾对多杀菌素的抗性遗传方式及相对适合度研究将小菜蛾PHI-S敏感品系和抗多杀菌素品系SZ-Spin进行正反交,分析了小菜蛾对多杀菌素的抗性遗传方式。结果表明,小菜蛾对多杀菌素的抗性为常染色体遗传,正、反交后代的显性度D值分别为-0.11和-0.04,抗性呈不完全隐性遗传。比较小菜蛾抗多杀菌素品系SZ-Spin和对照品系SZ的生长发育和繁殖特征的结果表明,抗性品系的幼虫孵化率降低、蛹重减轻、羽化率下降、成虫产卵量减少。抗性品系SZ-Spin在繁殖和生长发育上存在明显的生存劣势,抗性品系相对适合度为0.49。3小菜蛾抗多杀菌素品系的交互抗性研究与对照品系SZ相比,在室内用多杀菌素筛选获得的抗性品系SZ-Spin对多杀菌素的抗性上升了22.4倍,该抗性品系对阿维菌素、氟虫腈、杀虫单、茚虫威和虫螨腈的抗性并没有明显上升。该结果表明,抗多杀菌素的小菜蛾与这几种杀虫剂之间没有交互抗性,在生产上可以合理轮用或混用这些杀虫剂,以延长多杀菌素的使用寿命。4小菜蛾对多杀菌素抗性的生化机制比较了小菜蛾抗多杀菌素品系(SZ-Spin)、对照种群(SZ)和敏感品系(PHI-S)多功能氧化酶(MFO)、酯酶(EST)和谷胱甘肽S-转移酶活性(GST)的活性。结果表明,抗性品系和对照品系的MFO和GST活性显着高于敏感品系,但抗性品系和对照品系不存在显着差异。在EST活性测定中,叁者之间不存在显着差异。说明小菜蛾对多杀菌素的抗性可能与靶标不敏感性有关,而解毒代谢增强可能不重要。

王兴亮[10]2012年在《小菜蛾对多杀霉素和氯虫苯甲酰胺抗性的特征及机理》文中提出小菜蛾Plutella xylostella (Lepidoptera:Yponomeutidae)属于鳞翅目菜蛾科,是世界范围内的一种重要害虫,每年造成的经济损失达40~50亿美元。小菜蛾寄主植物种类达40多种,主要为害十字花科蔬菜。由于生活周期短、繁殖能力强、世代重迭严重及田间不合理用药,使小菜蛾几乎对所有的防控用药(至少涉及84种杀虫剂)产生了不同程度的抗性。小菜蛾抗药性问题给十字花科蔬菜生产带来严重威胁和巨大挑战,抗性治理形势严峻。多杀霉素是一种作用于烟碱型乙酰胆碱受体的抗生素类药剂,氯虫苯甲酰胺是作用于昆虫鱼尼丁受体的二酰胺类杀虫剂。这两种新型杀虫剂均对鳞翅目等靶标害虫具有优异的防治效果,并具备良好的环境安全性。本文系统研究了小菜蛾对多杀霉素和氯虫苯甲酰胺抗性的特征(包括抗性筛选、抗性稳定性、交互抗性谱及抗性遗传方式等)以及抗性机理,研究结果对于了解小菜蛾对新型杀虫剂抗性演化的分子机理及制订抗性治理对策具有重要意义。1.小菜蛾对多杀霉素抗性特征的分析利用浸叶法对小菜蛾SZ-Spin56品系进行26代连续筛选,获得多杀霉素高抗品系SZ-Spin83。与室内敏感品系Roth和室内对照品系SZ相比,SZ-Spin83品系对多杀霉素的抗性分别达到10,000倍和4,000倍。对该高抗品系用多杀霉素继续筛选或停止筛选,抗性均无显着变化,表明小菜蛾SZ-Spin83品系对多杀霉素抗性稳定(抗性基因已经纯合)。交互抗性测定结果显示,SZ-Spin83品系对阿维菌素和乙基多杀菌素存在高水平交互抗性(交互抗性分别为468倍和2396倍),对茚虫威、高效氯氰菊酯、氟虫腈、溴虫腈、巴丹、啶虫隆、丁醚脲、虫酰肼、氰氟虫腙和氯虫苯甲酰胺均没有明显交互抗性。抗性遗传方式分析表明,小菜蛾SZ-Spin83品系对多杀霉素的抗性受位于常染色体、共显性遗传的两个或两个以上基因控制。2.小菜蛾对多杀霉素的抗性机制叁种解毒酶抑制剂(PBO、DEM和DEF)在室内敏感品系Roth、室内对照品系SZ和抗性品系SZ-Spin83中对多杀霉素均不存在显着的增效作用(增效比<2倍)。SZ-Spin83品系多功能氧化酶、酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性相对于敏感品系Roth有所升高(<2倍),但与其初始种群SZ品系水平相当(<1.2倍)。因此,代谢酶介导的解毒作用与SZ-Spin83品系对多杀霉素的抗性关系不大,其主导抗性机理可能为靶标变异。通过RT-PCR和RACE技术克隆了小菜蛾烟碱型乙酰胆碱受体Pxa2基因,该基因在多杀霉素抗性品系和敏感品系间不存在保守的氨基酸突变位点,并且该基因mRNA表达水平在抗性品系SZ-Spin83与其初始种群SZ之间没有显着差异。另外,对已报道的多杀霉素抗性基因Pxa6进行了研究。通过对敏感品系Roth55个和抗性品系SZ-Spin8358个阳性克隆的测序,检测到Pxa6亚基的6种转录本,其中3种类型为本研究首次发现。Pxa6基因在抗性和敏感品系间不存在保守的氨基酸突变位点,同时SZ-Spin83品系与其初始种群SZ相比,Pxa6的mRNA表达量没有差异。因此,我们认为小菜蛾对多杀霉素的抗性机理以靶标抗性为主,但与烟碱型乙酰胆碱受体a6亚基(Pxa6)和α2亚基(Pxa2)无关,或为nAChR其它亚基突变所致,亦不排除其它靶标基因参与抗性演化的可能性。3.小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的敏感毒力基线和抗性监测利用浸叶法测定了2007-2009年间采集自我国11个地区的16个田间种群和7个室内饲养品系对氯虫苯甲酰胺的敏感性。16个田间种群的LC50值介于0.221-1.104mg/L之间,敏感性波动幅度在5倍以内;7个室内饲养品系基于LC50值的敏感性波动范围小于10倍。同时,利用16个田间种群的毒理学数据确定了15mg/L的诊断剂量,7个室内品系和5个田间小菜蛾种群在该剂量下的平均死亡率为99.75%(98%-100%)。该结果表明我国小菜蛾田间种群对尚未用于蔬菜害虫防控的氯虫苯甲酰胺具有较高的敏感性。本研究建立的小菜蛾对氯虫苯甲酰胺敏感毒力基线对于抗性监测与预警具有重要价值。在2010-2011年间,监测了我国12个地点采集的20个小菜蛾种群对氯虫苯甲酰胺敏感性的变化。结果表明,采自北部地区的14个田间种群对氯虫苯甲酰胺仍然敏感,LC50值在0.226-0.71mg/L,波动范围仅3倍。采自广东省的6个田间种群对该药剂的抗性水平差异很大,LC50值在0.343-256.2mg/L之间,波动幅度达770倍。与敏感品系Roth相比,广东珠海(ZH)和增城(ZC)种群分别具有150倍和2,140倍的抗性。该结果表明,必须合理使用氯虫苯甲酰胺防治小菜蛾以延缓抗性;同时,加强小菜蛾对氯虫苯甲酰胺抗性的监测,在高抗地区必须停止使用氯虫苯甲酰胺。4.小菜蛾对氯虫苯甲酰胺抗性特征的分析2011年秋季采集的对氯虫苯甲酰胺具有抗性的PY、ZH和ZC种群(F3测定抗性倍数为18-1,150倍),对氟虫双酰胺表现出相近的抗性水平(15-800倍),说明二酰胺类的两种药剂之间存在着交互抗性。药剂选择压力移除以后,ZC种群对氯虫苯甲酰胺的抗性表现出不稳定性,由2,040倍下降至25倍仅用6代时间。抗性遗传方式分析表明,小菜蛾ZC高抗种群对氯虫苯甲酰胺的抗性为常染色体、不完全隐性遗传。由ZC分离一部分建立ZC-R品系,对其进行的增效实验表明PBO、DEF和DEM对氯虫苯甲酰胺毒力具微弱的增效作用(增效比为2.2~2.9),表明代谢酶介导的解毒作用在氯虫苯甲酰胺的抗性形成中作用有限,靶标抗性可能为小菜蛾对氯虫苯甲酰胺抗性的主要机理。5.小菜蛾鱼尼丁受体的变异与氯虫苯甲酰胺抗性的关系昆虫鱼尼丁受体是二酰胺类杀虫剂的作用靶标。我们克隆了小菜蛾的鱼尼丁受体基因(PxRyR)cDNA全长,从而为研究靶标抗性奠定基础。PxRyR由15,495bp的ORF框、267bp的5'-UTR区和351bp的3'-UTR区组成,编码5164个氨基酸,分子量约为583.7KDao PxRyR具备鱼尼丁受体的普遍特征:保守的羧基端结构,此区域含6个跨膜结构域可形成功能性的Ca2+通道,胞浆区为大的氧基端结构域。PxRyR与昆虫RyR在氨基酸水平上的一致性很高,为78%-80%. PxRyR全长cDNA存在10个缺失多态性位点,说明单个PxRyR基因可以产生多种类型的转录本。同时,PxRyR基因在小菜蛾卵期、幼虫期和成虫期mRNA表达量分别是蛹期的1.36、2.47和1.40倍,幼虫期表达量显着高于蛹期;在幼虫不同组织部位中的表达量相对一致,没有显着差异。分别以氯虫苯甲酰胺抗性小菜蛾品系ZC-R和室内敏感品系Roth为材料,利用PxRyR碱基13,349位存在的保守替换位点作为抗性、敏感个体的分子标记,通过遗传分析发现氯虫苯甲酰胺抗性与PxRyR基因连锁。对抗性和敏感品系PxRyR基因羧基端1691个氨基酸序列进行了比对分析,发现抗性品系ZC-R在氨基酸4790(I到K)和4946(G到E)位存在50%和41%的突变频率,遗传分析结果表明G4946E点突变与氯虫苯甲酰胺抗性具有相关性。以β-actin和EF-1α基因为内参的定量PCR分析表明,ZC-R品系PxRyR基因mRNA表达量仅为室内敏感品系Roth和室内对照品系SZ的41-46%。上述研究结果表明,小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性与鱼尼丁受体基因连锁,该基因可能通过氨基酸点突变、mRNA表达下调或两者协同作用导致高水平抗性的形成。

参考文献:

[1]. 小菜蛾抗药性机理及治理的研究[D]. 吴国星. 福建农林大学. 2002

[2]. 小菜蛾区域性抗药性治理技术研究——公益性行业(农业)科研专项“十字花科小菜蛾综合防控技术研究与示范推广”研究进展[J]. 李振宇, 陈焕瑜, 包华理, 胡珍娣, 尹飞. 应用昆虫学报. 2016

[3]. 小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗药性及其解毒机理研究[D]. 胡珍娣. 中国农业大学. 2016

[4]. 小菜蛾抗药性监测、对丁醚脲抗性选育及抗性机理的研究[D]. 姚锋娜. 华中农业大学. 2010

[5]. 小菜蛾田间种群抗药性监测及其抗药性机理初步研究[D]. 尹艳琼. 中国农业科学院. 2014

[6]. 小菜蛾对氟虫腈的抗性遗传方式、交互抗性及抗性机理[D]. 李超. 南京农业大学. 2007

[7]. 小菜蛾对氟虫腈的抗性机理研究[D]. 李阿根. 南京农业大学. 2004

[8]. 小菜蛾Plutella xylostella (L.)对米满抗性机理研究[D]. 曹广春. 南京农业大学. 2003

[9]. 小菜蛾对多杀菌素抗性的初步研究[D]. 朱剑翔. 南京农业大学. 2006

[10]. 小菜蛾对多杀霉素和氯虫苯甲酰胺抗性的特征及机理[D]. 王兴亮. 南京农业大学. 2012

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小菜蛾抗药性机理及治理的研究
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