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《中国农业科学院》 2012年
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西花蓟马对多杀菌素抗性机理的研究

侯文杰  
【摘要】:西花蓟马Frankliniella occidentalis (Pergande)是一种世界性园艺作物重要害虫,2003年传入我国并持续造成为害。多杀菌素类药剂具有高效、低毒、环境友好的特点,是目前防治西花蓟马最好的一类药剂。但任何药剂在不规范使用的情况下都有产生抗药性的风险。为了延缓西花蓟马对多杀菌素产生抗性、延长多杀菌素的使用寿命,本研究通过田间抗药性监测、室内抗性选育及交互抗性、解毒酶系活力测定、多杀菌素的主要作用靶标乙酰胆碱受体(nAChR)亚基基因克隆和序列分析以及敏感和抗性品系西花蓟马nAChR α6亚基基因相对表达量差异分析,来说明西花蓟马对多杀菌素产生抗性的风险和抗性机理。 1.西花蓟马的田间抗性监测 2011年,采用叶管药膜法测定了北京3个地区和云南昆明地区田间西花蓟马种群对7种药剂的抗药性水平。监测结果显示:各地区西花蓟马种群对药剂的抗性情况不同。总体上,田间西花蓟马种群对阿维菌素和毒死蜱比较敏感,对乙基多杀菌素和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的抗性比较严重,噻虫嗪对我国西花蓟马的防效最差。尽管多杀菌素类药剂是目前田间防治西花蓟马最有效的药剂,但要严格限制其使用次数以减缓抗药性产生。 2.西花蓟马对多杀菌素的抗性汰选、交互抗性和生化机理 对西花蓟马进行了5年(约46代)的汰选,获得了抗性倍数为11999.34倍的极高抗品系。总体上,抗性发展可以分为两个阶段:1.缓慢发展期(1-33代),抗性发展非常缓慢,到第33代时,抗性倍数为30倍;2.迅速上升期(33-46代),抗性发展速度加快,到46代抗性倍数迅猛地增长为11999.34倍。在整个汰选过程中,抗性呈“J”型增长。 交互抗性研究表明,多杀菌素极高抗西花蓟马品系对乙基多杀菌素和噻虫嗪存在极显著交互抗性,抗性倍数分别为53718和84倍;对阿维菌素和毒死蜱的敏感性也有显著下降,抗性倍数分别为3.33和2.28倍,但与虫螨腈无交互抗性,抗性倍数为0.56。抗性品系的羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶和多功能氧化酶的活力分别为敏感品系的0.78、0.92和0.91倍,均无显著差异,说明西花蓟马对多杀菌素产生抗性与解毒酶系无关,推测多杀菌素的作用靶标烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)的变异可能在抗性中起主要作用。 3.西花蓟马烟碱型乙酰胆碱受体α6亚基基因克隆和序列分析 利用RT-PCR及RACE技术,获得了西花蓟马nAChRα6亚基基因(命名为Foα6)的cDNA序列,其全长为1873bp,包括121bp3’UTR、294bp5’UTR及1458bp ORF,该基因编码485个氨基酸。用DNAMAN软件对敏感和抗性品系nAChRα6亚基的核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行比对,发现抗性品系的Foα6相比敏感品系有6个核苷酸即2个氨基酸的缺失,对其3D结构进行预测后,发现该缺失位于第二跨膜区。该缺失与抗性的关系有待进一步阐明。 4.西花蓟马烟碱型乙酰胆碱受体α6亚基基因表达量差异分析 利用实时荧光定量PCR技术,以actin为内参基因,对敏感和抗性品系西花蓟马Foα6的相对表达量进行分析,结果表明在敏感和抗性品系的各个龄期其表达量均没有显著差异。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S433

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