小菜蛾田间种群对阿维菌素的抗性遗传、交互抗性及抗性机理

论文摘要

小菜蛾Plutella xylostella L是一种世界性分布的十字花科蔬菜害虫。小菜蛾对多种杀虫剂产生了抗性,已成为抗药性发展最为严重的害虫之一,也是当今最难防治的农业害虫之一。阿维菌素（Abamectin）是一类具有杀虫、杀螨、杀线虫活性的十六元大环内酯类化合物,广泛用于防治小菜蛾。随着这种药剂的大量使用,小菜蛾对阿维菌素的抗性问题日趋严重。本文就小菜蛾田间种群对阿维菌素的抗性遗传方式、交互抗性谱及抗性生理、生化机理进行了系统研究,为小菜蛾阿维菌素抗性治理提供理论依据。1.小菜蛾对阿维菌素的抗性筛选和交互抗性用阿维菌素对采自云南通海菜田的小菜蛾种群连续筛选,得到阿维菌素高抗品系（TH-Abm）。相对于敏感品系（Roth）, TH-Abm高抗品系对阿维菌素的抗性水平从F14代开始一直维持在10000倍左右。交互抗性谱测定结果表明,TH-Abm高抗品系对甲维盐具有极高水平的交互抗性（抗性倍数为950倍）,对多杀菌素和氟虫腈均具有10倍的低水平交互抗性,而对茚虫威、氰氟虫腙、虫螨腈、Bt CrylAc、虫酰肼、定虫隆和高效氯氰菊酯等药剂不具有交互抗性。小菜蛾阿维菌素交互抗性谱的测定为确定合理轮换用药方案以延缓阿维菌素抗性发展提供了重要依据。2.小菜蛾对阿维菌素的抗性遗传方式分析以敏感品系（Roth）和阿维菌素高抗品系（TH-Abm）进行正、反交和回交分析小菜蛾对阿维菌素的抗性遗传方式。正交和反交后代对阿维菌素的抗性水平相当,有390-430倍的抗性,正、反交显隐性度D值均处于0-1之间,说明小菜蛾对阿维菌素抗性是常染色体、不完全显性遗传。回交后代BC的LD-P线在死亡率为50%处没有明显的平台,进一步适合性检验不符合单基因假设,从而证明小菜蛾对阿维菌素的抗性受多基因控制。3.小菜蛾对阿维菌素抗性的生化机理分析在TH-Abm高抗品系中,增效剂PBO对阿维菌素具有低水平的增效作用,增效比为7.5,而DEF和DEM对阿维菌素均无明显增效作用。与Roth敏感品系和TH对照品系相比,TH-Abm高抗品系P450单加氧酶7.乙氧基香豆素脱乙基活力（ECOD）分别为5.8倍和3.4倍,P450单加氧酶甲基试卤灵氧脱甲基活力（MROD）分别为4.7倍和4.4倍,P450单加氧酶对硝基苯甲醚氧脱甲基活力（PNOD）在3个品系间差异不显著。酯酶和谷胱甘肽S.转移酶活力在3个品系间差异均不显著。这说明多功能氧化酶活性增强是小菜蛾对阿维菌素产生抗性的机理之一。4.小菜蛾GluClα亚基的克隆和序列分析利用RT-PCR和RACE技术,成功地克隆到小菜蛾谷氨酸受体GluClα亚基基因cDNA全长。该亚基cDNA序列全长有2071 bp,其开放阅读框编码447个氨基酸。小菜蛾谷氨酸受体GluClα亚基与赤拟谷盗（Tribolium castaneum）谷氨酸受体GluClα亚基亲缘关系最近,同源性高达97%。对TH-Abm、TH和Roth品系小菜蛾谷氨酸受体GluClα亚基进行氨基酸序列比较分析,发现3个品系之间存在10处氨基酸多态性位点,未发现与抗性相关的氨基酸多态性位点。小菜蛾对阿维菌素的靶标抗性机理还需要进一步研究和证实。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 小菜蛾抗药性的产生和发展
• 2 小菜蛾的抗药性机理研究
• 2.1 表皮穿透速率降低
• 2.2 解毒作用增强
• 2.3 靶标部位敏感度降低
• 3 小菜蛾抗药性的遗传与进化
• 4 小菜蛾抗药性综合治理
• 5 阿维菌素的研究概况
• 5.1 阿维菌素类药物的发展
• 5.2 阿维菌素的理化性质及结构
• 5.3 阿维菌素的作用方式和作用机理
• 5.4 阿维菌素毒理学
• 5.5 小菜蛾对阿维菌素抗药性发展
• 6 本研究的内容及意义
• 6.1 本研究的内容
• 6.2 本研究的意义
• 第二章 小菜蛾对阿维菌素抗性的初步研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试昆虫及饲养
• 1.2 药剂及化学试剂
• 1.3 生物测定方法
• 1.4 抗性选育方法
• 1.5 抗性遗传方式分析
• 1.6 增效剂活体增效试验
• 1.7 解毒代谢酶的活性测定
• 2 结果与分析
• 2.1 小菜蛾对阿维菌素抗性的筛选
• 2.2 交互抗性谱测定
• 2.3 小菜蛾对阿维菌素抗性遗传方式分析
• 2.4 生化机制分析
• 3 讨论
• 第三章 小菜蛾GluClα亚基的克隆与序列分析
• 1 材料与方法
• 1.1 供试昆虫
• 1.2 主要试剂
• 1.3 PCR引物设计
• 1.4 总RNA的提取
• 1.5 cDNA第一链的合成
• 1.6 PCR扩增及产物的纯化、克隆与测序
• 1.7 序列分析以及系统进化树的构建
• 2 结果与分析
• 2.1 小菜蛾GluClα亚基cDNA片段的克隆与序列分析
• 2.2 小菜蛾GluClα亚基全长cDNA的克隆与序列分析
• 3 讨论
• 全文总结
• 参考文献
• 发表的学术论文
• 致谢