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棉铃虫对转Bt基因棉的抗性等位基因频率及其监测方法研究

陆萍  
【摘要】: 棉铃虫(Helicoverpa armigera(Hübner))是危害棉花的一种重要世界性害虫,在我国由于大量使用化学农药防治,棉铃虫已对常用的几类杀虫剂均产生抗性,1998年,河北省首先大面积种植转Bt基因棉,由于转Bt基因棉在整个生长季都表达Bt杀虫蛋白,因此与Bt生物制剂相比,棉铃虫对Bt棉存在更易产生抗性的风险。鉴于室内用Bt棉筛选的棉铃虫抗性品系的抗性基因遗传特性为不完全隐性(孟凤霞博士论文),无法用常规方法监测Bt棉大田棉铃虫种群的早期抗性,因此采用单雌系F_2代法,从2000年至2002年,连续三年监测了从1998年开始大面积种植转Bt基因棉的河北省威县大田棉铃虫对对新棉33~B的抗性等位基因频率的变化,并初步建立了可快速、简便检测抗性等位基因频率的单雌系F_1代法,以便为抗性治理和延长Bt棉的应用寿命提供科学依据。 1999年,本实验室何丹军用单雌系F_2代法检测到种植Bt棉一年地区(河北邱县)棉铃虫种群对转Bt基因棉的起始抗性基因频率为0.58%,2000年,我们再次应用单雌系F_2代法监测到大面积种植转Bt基因棉三年地区的河北省(威县和成安)大田棉铃虫对对新棉33~B的抗性等位基因频率已上升到3.3%。继续用F_2代法检测河北威县棉铃虫种群对新棉33~B的抗性等位基因频率,2001年为6.9%,2002年二代幼虫、三代卵、三代幼虫这三个种群分别为6.9%、7.8%和9.4%。监测结果表明随着棉花种植年数和田间棉铃虫取食Bt棉代次的的增加,河北棉铃虫种群对Bt棉的抗性等位基因频率在快速上升。 初步建立用于检测田间棉铃虫Bt棉抗性等位基因频率的单雌系F1代法,采集田间幼虫或卵,饲养至羽化后与室内筛选的对转Bt基因棉有极高抗性水平的纯合的抗性品系单对交配,每对棉铃虫的所有F_1代幼虫作为一个单雌系用新棉33~B检测其中有无抗性个体,抗性等位基因频率估计方法参照Andow and Alstad(2000)描述的Bayesian统计方法。用此法其监测到2002年威县Bt棉田棉铃虫对新棉33~B的抗性等位基因频率分别为8.8%(二代幼虫)、8.9%(三代卵)、9.3%(三代幼虫),经统计分析,与用单雌系F_2代法的检测频率无显著差异,表明单雌系F_1代法检测棉铃虫对转Bt基因棉的抗性等位基因频率的灵敏度与F_2代相同,该法可用于检测田间棉铃虫对Bt棉的低水平抗性等位基因频率,且比单雌系F_2代法快速、经济。 威县棉铃虫对MVPⅡ的抗性水平测定结果表明:参照孟凤霞测定的敏感基线,威县棉铃虫各种群对有效成分为Cry1Ac毒素的21%MVPⅡ可湿性粉剂的抗性 棉铃虫对转Bt基因棉的抗性等位基因频率及其监测方法研究 倍数分别为7.2倍(2001年三代幼虫)、7.1倍(2002年二代幼虫)、6.9倍(2002 年三代卵L10.9倍(2o02年三代幼虫),2O02年对各种群对20删w11胶悬剂抗 性分别为15.3倍(2002年二代幼虫)、N.5倍(2m2年三代卵)和28.O倍(2002 年三代幼虫),表明随着棉花种植年数和田间棉铃虫取食Bt棉代次的的增加,威 县棉铃虫对Bt棉的杭性水平迅速上升,这一结果与应用单雌系F;代法和F;代法 检测出田间抗性等位基因频率上升的趋势相一致。 根据对河北省威县棉铃虫的抗性监测的结果,我们认为,目前河北省采取的 类似高剂量/庇护区的抗性治理对策对延缓棉铃虫对Bt棉的抗性发展存在不足, 有必要及时调整策略,实施合理的抗性治理措施,否则将失去进行预防性抗性治 理的最后机会;对转 B t基因棉种植二至三年以上的地方,应立即开展抗性监测 工作,尽早设计和实施抗性治理对策。


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