棉铃虫对拟除虫菊酯+有机磷混剂的抗性演化及抗性机理

论文题目: 棉铃虫对拟除虫菊酯+有机磷混剂的抗性演化及抗性机理

论文类型: 博士论文

论文专业: 农业昆虫与害虫防治

作者: 杨恩会

导师: 吴益东

关键词: 棉铃虫,混剂,抗性机理,细胞色素氧化酶,酯酶,谷胱甘肽转移酶,乙酰胆碱酯酶

文献来源: 南京农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 杀虫剂混用的主要目的是兼治多种害虫，提高防治效果以及延缓害虫抗性的发展等。作为害虫抗性治理的措施之一，这种用药方式很早就已被提出并得到积极地倡导。对混剂的研究主要以理论模型为工具，通过设定一定的条件进行模拟，认为具有不同作用机制的杀虫剂混用后可能延缓害虫抗性的发展。但在实际应用中，很难满足理论模型所假设的条件。目前，对混剂的研究无论是在理论上还是在实践上仍存在争议，焦点在于混剂能否延缓害虫抗性的发展?是否会导致害虫产生多种抗性?本文以使用最多的拟除虫菊酯+有机磷混剂为研究对象，以棉铃虫为实验材料，在国际合作项目（编号：CFC／ICAC-14）《小规模棉花种植中棉铃虫的可持续控制》的资助下，对棉铃虫对拟除虫菊酯+有机磷混剂的抗性演化和抗性机理等方面开展了相关研究，取得了如下进展： 一、棉铃虫对拟除虫菊酯+有机磷混剂的抗性演化及交互抗性研究 分别用氰戊菊酯+辛硫磷混剂（有效成分1：10，此后简称氰辛混剂）和氰戊菊酯+久效磷混剂（有效成分1：50，此后简称氰久混剂）对棉铃虫YS室内品系进行16代的抗性选育，获得棉铃虫对氰辛混剂的抗性品系（YS-FP）和对氰久混剂的抗性品系（YS-FM）。与YS品系相比，YS-FP对氰辛混剂的抗性达到了14.7倍，对单剂氰戊菊酯和辛硫磷的抗性分别上升了2170倍和3.1倍；YS-FM对氰久混剂的抗性达到了12.1倍，对单剂氰戊菊酯和久效磷的抗性分别上升了354倍和8.6倍。由此可见，经过混剂筛选后，尽管棉铃虫YS-FP和YS-FM抗性品系对混剂本身的抗性发展速度不快，但对其中的单剂氰戊菊酯抗性发展的速度非常快。 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，它们之间的相互作用由增效变为相加，最后变为拮抗；氰戊菊酯和久效磷之间的相互作用基本维持在拮抗状态。这说明，随着混剂的连续使用，氰戊菊酯和有机磷（辛硫磷或久效磷）之间的共毒系数会逐渐降低；即使象氰辛混剂这样一开始表现为增效作用的混剂，连续使用，也会失去其原有的增效作用，甚至产生拮抗作用。 交互抗性生测结果表明，棉铃虫YS-FP和YS-FM抗性品系在对氰戊菊酯产生极高抗性、对辛硫磷和久效磷产生低水平抗性的同时，对顺式氰戊菊酯、氯氰菊酯、溴

论文目录:

摘要

ABSTRACT

符号及缩略语等的说明

第一章 文献综述

1 棉铃虫抗药性的研究现状

1.1 棉铃虫抗药性的发生发展概况

1.1.1 棉铃虫对有机磷类杀虫剂的抗药性

1.1.2 棉铃虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗药性

1.1.3 棉铃虫对Bt生物农药、转Bt基因作物的抗药性

1.2 棉铃虫抗药性的生理生化机制

1.2.1 棉铃虫对有机磷类杀虫剂抗性的生理生化机制

1.2.2 棉铃虫对拟除虫菊酯类杀虫剂抗性的生理生化机制

1.2.3 棉铃虫对Bt-d内毒素抗性的生理生化机制

2 杀虫剂代谢抗性与靶标抗性的分子机理

2.1 代谢抗性的分子遗传学研究进展

2.1.1 与昆虫抗性相关的P450基因

2.1.2 与昆虫抗性相关的酯酶基因

2.1.3 与昆虫抗性相关的谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)基因

2.2 昆虫靶标抗性的分子遗传学研究进展

2.2.1 乙酰胆碱酯酶及其敏感性下降与昆虫对有机磷杀虫剂的抗性

2.2.1.1 乙酰胆碱酯酶的高级结构

2.2.1.2 乙酰胆碱酯酶敏感性降低与昆虫对有机磷杀虫剂的抗性

2.2.1.3 昆虫体内两个乙酰胆碱酯酶基因的存在

2.2.2 神经轴突钠离子通道突变与昆虫对菊酯类杀虫剂的击倒抗性

2.2.3 烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)突变与昆虫对新烟碱类杀虫剂的抗性

3 杀虫剂混剂在抗药性治理中的作用

3.1 农药混剂的发展过程

3.2 我国农药混剂迅速发展的原因

3.3 农药混剂延缓抗性的原理

3.4 用于延缓抗性的混剂在研究和开发中存在的问题

3.4.1 用于延缓抗性的混剂在研究中存在的问题

3.4.2 用于延缓抗性的混剂在开发中存在的问题

3.5 对混剂开发的建议

第二章 棉铃虫对拟除虫菊酯+有机磷混剂的抗性演化及交互抗性研究

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

1.2 供试药剂

1.3 棉铃虫对杀虫剂的毒力测定方法

1.4 棉铃虫抗性品系的选育方法

1.5 交互抗性测定

2 结果与分析

2.1 棉铃虫抗药性选育

2.2 棉铃虫YS-FP和YS-FM品系对相应混剂及其单剂的抗药性发展动态

2.3 混剂筛选过程中氰戊菊酯和有机磷之间共毒系数的变化

2.4 交互抗性

3 讨论

第三章 结构活性关系与棉铃虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的代谢抗性机理

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

1.2 供试药剂和增效剂

1.3 生物测定

1.4 增效剂增效测定

2 结果与分析

2.1 棉铃虫YS-FP和YS-FM抗性品系对不同结构拟除虫菊酯的抗性

2.2 PBO和DEF的增效结果

3 讨论

第四章 棉铃虫对拟除虫菊酯+有机磷混剂抗性的生化机制

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

1.2 供试药剂、生化试剂

1.3 解毒代谢酶活性测定

1.3.1 酶液准备：

1.3.2 细胞色素P450氧化酶活性测定

1.3.3 谷胱甘肽S-转移酶活性测定

1.3.4 酯酶活性测定

1.4 乙酰胆碱酯酶测定

1.4.1 酶液准备：

1.4.2 抑制中浓度(I_(50))测定

1.4.3 K_m和V_(max)测定

1.5 蛋白质浓度测定

2 结果与分析

2.1 棉铃虫6龄幼虫中肠细胞色素P450氧化酶、谷胱甘肽S-转移酶、酯酶活性

2.2 棉铃虫3龄幼虫谷胱甘肽S-转移酶、酯酶活性

2.3 乙酰胆碱酯酶敏感性

3 讨论

第五章 棉铃虫乙酰胆碱酯酶基因的克隆与序列分析

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

1.2 主要试剂和仪器

1.3 总RNA提取和cDNA第一链的合成

1.3.1 棉铃虫幼虫头部总RNA提取

1.3.2 琼脂糖凝胶检测总RNA

1.3.3 cDNA第一链的合成

1.4 PCR扩增反应

1.4.1 PCR引物设计

1.4.2 PCR扩增

1.5 PCR产物回收与纯化

1.6 质粒载体的连接反应和转化

1.6.1 连接反应：

1.6.2 感受态细胞的制备

1.6.3 转化反应和细菌培养：

1.7 外源目标片段的检测

1.7.1 PCR反应检测

1.7.2 限制性内切酶酶切检测

1.8 测序及同源性比较

2 结果与分析

2.1 棉铃虫乙酰胆碱酯酶cDNA序列及推导的氨基酸序列分析

2.2 同源性比较

2.3 棉铃虫抗、感品系AChE氨基酸序列的比较

3 讨论

全文总结

参考文献

附录：攻读博士学位期间发表的学术论文

致谢

发布时间: 2006-10-20

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