不同种群棉铃虫三龄幼虫酯酶活性频率分布与抗药性的关系

选用室内饲养的棉铃虫Helicoverpaarmigera偃师和湖北 2个敏感品系、对辛硫磷高抗的PCP2 0品系、对氰戊菊酯高抗的YG4 5品系及 1999或 2 0 0 0年采自山东阳谷、河北邯郸和河南安阳的田间高抗种群 ,江苏徐州、湖北武汉的田间中等抗性水平种群和新疆沙湾的田间敏感种群 ,采用酶标板酶动力学法测定了各品系 (种群 )的 3龄幼虫个体酯酶活性频率分布和平均酯酶活性。结果表明 ,偃师敏感品系、湖北敏感品系和新疆沙湾田间敏感种群的酯酶活性个体频率分布相似 ,三个品系 (种群 )的平均酯酶活性相近 ,分别为 991、 1138、 10 5 5mOD·min- 1 ·larva- 1 。室内选育的PCP2 0抗性品系、YG4 5抗性品系及山东阳谷、河北邯郸、河南安阳田间高抗种群的高酯酶活性 (活性在 180 0mOD·min- 1 ·larva- 1 以上 )个体频率明显高于三个敏感品系 (种群 ) ,平均酯酶活性在 15 10～ 2 4 82mOD·min- 1 ·larva- 1 之间。江苏徐州、湖北武汉的田间中抗水平种群高酯酶活性个体频率及平均酯酶活性都介于敏感和高抗品系 (种群 )之间 ,平均酯酶活性为 12 5 8～ 14 0 4mOD·min- 1 ·larva- 1 。棉铃虫各品系 (种群 )平均酯酶活性与对拟除虫菊酯类杀虫剂抗性个体频率的相关性要比对有机磷类的高 ,相关系数分别为 0 82和 0 4 2。分?

棉铃虫田间种群Bt毒素Cry1Ac抗性基因频率的估算

采用改进的F1筛查法检测了2005年采自华北地区的棉铃虫Helicoverpaarmigera(H櫣bner)田间种群对Bt毒素Cry1Ac的抗性基因频率。2005年从河南安阳和河北沧县转Bt基因抗虫棉上采集二代棉铃虫卵,在室内用人工饲料饲养至2龄幼虫,用1μg/cm2的Cry1Ac活化毒素进行初筛,将初筛存活成虫与室内筛选的GYBT抗性品系成虫进行单对杂交,并用区分剂量(2·5μg/cm2)对F1代进行检测。经检测,2005年河南安阳棉铃虫种群和河北沧县棉铃虫种群对Cry1Ac抗性基因频率基本一致,分别为1·4×10-3和1·5×10-3。用毒素涂表法测定了2004、2005年采自河南安阳、河北高阳、河北沧县、新疆阿克苏和新疆沙湾棉铃虫田间种群对Cry1Ac活化毒素的敏感性水平,结果表明华北棉区与新疆内陆棉区棉铃虫种群对Cry1Ac的敏感性存在一定的地区性差异(<8倍)。总体上,我国华北棉区棉铃虫种群对Cry1Ac还未产生明显抗性,抗性基因频率处于正常水平。棉铃虫对转Bt基因抗虫棉的抗性风险依然存在,需要尽快启动全国性的早期抗性检测和预警工作。

棉铃虫P450基因CYP6AE12和CYP9A18的克隆与mRNA表达水平

采用RT-PCR和RACE技术克隆到2个新的棉铃虫细胞色素P450基因:CYP6AE12和CYP9A18。CYP6AE12的cDNA编码区长1569bp,编码523个氨基酸;CYP9A18的cDNA编码区长1590bp,编码530个氨基酸。用实时定量PCR技术分析了这2个基因在棉铃虫YS敏感品系和YS-FP抗性品系(由氰戊菊酯加辛硫磷混剂筛选YS品系而得)6龄幼虫脂肪体和中肠中mRNA的表达水平。结果表明:CYP6AE12和CYP9A18的mRNA表达具有组织特异性,CYP6AE12在脂肪体中表达量较高,而CYP9A18在中肠中的表达量较高。与相对敏感品系YS相比,CYP6AE12在YS-FP抗性品系中肠和脂肪体中的mRNA表达量分别为YS品系的3.6倍和1.3倍;CYP9A18在YS-FP品系中肠和脂肪体的mRNA表达量分别为YS品系的0.3倍和1.0倍。CYP6AE12的过量表达与YS-FP品系棉铃虫的抗药性可能有一定关系。

东南沿海地区小菜蛾对Bt δ-内毒素和Bt制剂的抗性检测

采用浸叶法测定了2003年秋季、2004年春季采自广东惠州、福建福州、浙江杭州和江苏南京的小菜蛾Plutellaxylostella田间种群对Cry1Aa、Cry1Ab、Cry1Ac和Cry2Aa以及Bt制剂kurstaki亚种(Bacillusthuringiensissubsp.kurstaki,Btk)的抗性水平。与敏感品系PHI_S相比,广东惠州田间小菜蛾种群的抗性水平最高,其对Cry1Ab和Cry1Ac的抗性分别达到了168和120倍,均为高抗水平;对Btk制剂的抗性有47倍,达到了中抗水平;对Cry1Aa和Cry2Aa具有低水平抗性(分别为5.8和5.6倍)。福建福州、浙江杭州和江苏南京田间小菜蛾种群抗性水平相近,对Cry1Ab和Cry1Ac具有低至中等水平抗性(8～28倍),对Btk制剂具有低水平抗性(3.5～7倍),对Cry1Aa和Cry2Aa还没有产生明显抗性。因此,在我国东南沿海地区要注意Btk制剂与Bt其他亚种制剂或其他生物杀虫剂轮换使用,以减小Bt制剂对小菜蛾的选择压力,延缓小菜蛾对Bt抗性的发展。

棉铃虫对辛硫磷的抗性遗传方式

利用室内选育的棉铃虫对辛硫磷抗性品系(Phoxim-R)和室内长期饲养的敏感品系(BK77)进行遗传杂交,研究了棉铃虫对辛硫磷的抗性遗传规律。结果表明:Phoxim-R品系与BK77品系相比对辛硫磷具有129倍抗性,正反交后代对辛硫磷的抗性分别为22.6和25.3倍,表明棉铃虫对辛硫磷的抗性为常染色体遗传,主效基因为不完全显性。通过分析杂交F1代和敏感亲本回交后代的辛硫磷LD-P线,表明棉铃虫对辛硫磷的抗性为单基因性状。

棉铃虫对氰戊菊酯-辛硫磷混剂的抗性演化及解毒酶活性变化

用氰戊菊酯-辛硫磷混剂(有效成分1∶10,简称氰-辛混剂)对棉铃虫Helicoverpaarmigera室内品系(YS)进行16代的抗性选育,获得棉铃虫对氰-辛混剂的抗性品系(YS-FP)。YS-FP品系与YS品系相比,对氰-辛混剂的抗性为14.7倍,对其中的单剂氰戊菊酯和辛硫磷的抗性分别为2170倍和3.1倍。随着筛选的进行,氰戊菊酯和辛硫磷之间的共毒系数在F2代出现短暂的增加,然后逐渐降低,它们之间的互作由增效变为拮抗。交互抗性测定结果表明,YS-FP品系对氯氰菊酯、溴氰菊酯、三氟氯氰菊酯、三唑磷和灭多威产生了明显的交互抗性,对硫丹、多杀菌素和爱玛菌素没有产生交互抗性。YS-FP品系6龄幼虫中肠细胞色素P450氧化酶甲氧基香豆素O-脱甲基活性为YS品系的10倍,3龄幼虫谷胱甘肽S-转移酶和酯酶活性分别是YS品系的1.7倍(CDNB结合作用)和2.4倍(α-NA酯酶水解作用)。氰-辛混剂的筛选导致了棉铃虫多种解毒酶活性的增加,特别是细胞色素P450氧化酶活性增强最为明显。本研究结果表明氰-辛混剂对棉铃虫的筛选导致了广谱的交互抗性和多种代谢抗性机理,并且两个单剂之间的互作由增效变为拮抗,因此氰-辛混剂在棉铃虫抗性治理中的作用是有限的和暂时的。

kdr突变和解毒代谢在B型烟粉虱对高效氯氰菊酯抗性中的作用

本研究明确了kdr突变和解毒代谢在B型烟粉虱Bemisia tabaci对高效氯氰菊酯抗性中的作用。B型烟粉虱NJ品系相对于烟粉虱敏感品系(SUD-S,非B型)对高效氯氰菊酯有266倍的抗性。对NJ品系用高效氯氰菊酯进行群体筛选获得抗性为811倍的NJ-R1品系,对NJ品系进行单对交配筛选获得抗性达2634倍的NJ-R2品系。在NJ,NJ-R1和NJ-R2品系间,酯酶、多功能氧化酶和谷胱甘肽S-转移酶活性无显著差异,说明在筛选过程中解毒代谢没有发生变化。PASA检测结果表明,NJ-R2品系钠离子通道基因L925I突变(kdr突变)频率为100%,NJ-R1品系为80.6%,NJ品系为55%。由此可见,kdr突变频率的增加是B型烟粉虱种群对高效氯氰菊酯抗性上升的主要原因。在NJ,NJ-R1和NJ-R2品系中,增效醚(PBO)对高效氯氰菊酯的增效作用均为20倍左右,而PBO对SUD-S品系没有任何增效作用。PBO能同时抑制烟粉虱的多功能氧化酶和酯酶,通过与TPP增效作用进行对比表明,在B型烟粉虱中PBO所产生的增效作用主要来源于对酯酶的抑制。因此,B型烟粉虱品系(NJ-R2,NJ-R1和NJ)与非B型SUD-S品系相比存在20倍左右的先天抗性,该先天抗性主要与B型烟粉虱的特有酯酶有关。在B型烟粉虱品系对高效氯氰菊酯的抗性中,抗性水平完全由kdr突变频率高低所决定。

棉铃虫细胞色素P450 CYP9A12基因5′-上游区的克隆及序列分析

细胞色素P450基因CYP9A12的过量表达已被证实与棉铃虫Heliocverpa armigera对拟除虫菊酯的抗性相关。为探明棉铃虫CYP9A12基因的表达调控机理,根据棉铃虫CYP9A12基因cDNA全长的5′-末端核苷酸序列,采用基因组步移方法,获得CYP9 A12的5′-上游区序列(总长为3575bp)。与cDNA序列进行比对,表明在起始密码子上游3bp处有一长为2124bp的内含子。利用NNPP分析软件预测出转录起始位点,与根据CYP9A12全长cDNA序列推测的结果是一致的。TFSEARCH 1.3软件分析转录因子结合位点的结果显示,该序列不仅包含启动子的核心结构序列——TATA-box和CAAT-box,亦包含多个转录因子结合位点,如GATA-1,CdxA,Dfd等。本研究结果为深入研究棉铃虫CYP9A12的表达调控机制及其参与杀虫剂抗性的分子机理奠定了一定基础。