小菜蛾对阿维菌素抗性的分子机制研究

【摘要】： 小菜蛾是世界性的十字花科蔬菜的重要害虫,同时也是抗药性产生和发展最严重的害虫之一。阿维菌素是目前用于防治小菜蛾的主要药剂之一,小菜蛾对其也产生了严重的抗药性,为了明确小菜蛾对阿维菌素的产生抗性的原因。本研究于室内进行阿维菌素的抗性选育和交互抗性测定,利用RT-PCR和RACE技术克隆了小菜蛾对阿维菌素抗性、敏感种群的基因的全长序列,并进行序列比对分析;利用荧光定量PCR技术对其抗性、敏感种群GluClα基因的mRNA表达量进行了定量分析与比较。结果如下: (1)利用室内选育的抗阿维菌素小菜蛾种群和敏感种群分析了小菜蛾对阿维菌素的抗性发展规律,结果表明:小菜蛾对阿维菌素的抗性呈现先慢后快的特点;阿雏菌素抗性品系对5种杀虫剂的抗性谱测定结果表明:AVMs抗性种群对菜喜、甲维盐(甲胺基阿维菌素苯甲酸盐)、茚虫威均表现出不同程度的交互抗性,其中以对甲维盐的交互抗性倍数最高,达8.85倍,而对溴虫腈、氟虫腈两种药剂的生测结果表明,AVMs抗性种群与其无交互抗性。 (2)首次成功的克隆了小菜蛾对阿维菌素的抗性和敏感种群GluClα基因的全长序列。该基因全长2167bp,开放阅读框为1344bp,编码447个氨基酸;包含了GluCl家族和α亚基的一些典型结构特征,与其它昆虫GluClα亚基氨基酸序列的相似性在70%-80%之间。抗性种群相对于敏感种群,核甘酸序列中发生了7个碱基替换,其中有三个碱基替换引起了氨基酸的突变,分别为186位的半胱氨酸(C)被酪氨酸(Y)替换;336位的脯氨酸(P)在抗性种群中变为丝氨酸(S);388位的精氨酸(R)被谷氨酰胺(Q)替换;抗性、敏感种群的GluClα基因的核苷酸相似性为99.48%,氨基酸序列一致性为99.33%。 (3)采用荧光定量PCR技术研究了GluClα基因在抗性、敏感种群中的mRNA表达差异,结果表明GluClα基因在抗性品系中的mRNA表达量比敏感品系高,抗性品系的表达量为敏感品系的3.31倍,差异显著。初步表明阿维菌素抗性的形成可能与该基因的过量表达有一定的关系。