小菜蛾抗蟲酰肼品系對阿維菌素的交互抗性及其機理.pdf

1、小菜蛾Plutella xylostella L.是世界性十字花科蔬菜的主要害蟲之一，因其生物學特性和化學藥劑的大量使用，導致小菜蛾抗藥性發(fā)展嚴重，防治困難。國內(nèi)外多項抗藥性研究均表明，小菜蛾對有機磷類、氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類、Bt、阿維菌素、昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類，甚至植物源殺蟲劑等均產(chǎn)生了抗性。因此，保護好現(xiàn)有有效藥劑顯得至關重要。蟲酰肼和阿維菌素都是目前防治小菜蛾的有效藥劑，應該開發(fā)有效措施，進行抗性治理，以便延緩小菜蛾對其產(chǎn)生抗性

2、，延長藥劑的使用壽命。本文在前期工作的基礎上，根據(jù)抗性治理的需要，進一步對小菜蛾進行了蟲酰肼和阿維菌素抗性的室內(nèi)篩選、田間抗性發(fā)展模擬，同時研究了兩種藥劑的交互抗性及其機制，并克隆了阿維菌素的靶標基因。 1.小菜蛾對蟲酰肼的室內(nèi)抗性選育及敏感性回復研究 為評估蟲酰肼的抗性風險，本研究在室內(nèi)進行了蟲酰肼抗性篩選和敏感性回復試驗。利用已有的高抗品系繼續(xù)進行室內(nèi)篩選，30代后，未發(fā)現(xiàn)抗性水平進一步上升，與敏感品系(LC50=1

3、5.59 ppm)相比，抗性指數(shù)維持在140倍左右，說明種群抗性水平趨于穩(wěn)定。同時，在去除蟲酰肼的選擇壓后，小菜蛾對其抗性水平有所下降，但下降速率較為緩慢，不接觸藥劑飼養(yǎng)30代后，小菜蛾對蟲酰肼的LC50為415.35 ppm，較F0代(LC50=2230.98 ppm)下降了4.37倍，與敏感品系相比仍有26.6倍的抗性。說明小菜蛾具有對蟲酰肼產(chǎn)生抗性的風險，且高水平抗性衰退緩慢，短期內(nèi)很難恢復到敏感水平。 2.小菜蛾對阿維菌

4、素的抗性選育和交互抗性測定 利用小菜蛾的蟲酰肼抗性品系Teb-R進行阿維菌素的室內(nèi)抗性篩選，經(jīng)過20代篩選，獲得阿維菌素高抗品系Aba-R。阿維菌素對小菜蛾的LC50從選育前的0.2359 ppm上升到2.4499 ppm，抗性指數(shù)提高了10.39倍，與敏感品系S(LC50=0.008065 ppm)相比，抗性已達303.77倍。 利用不同的篩選品系測定蟲酰肼和阿維菌素的交互抗性發(fā)現(xiàn)，由S品系經(jīng)蟲酰肼篩選至Teb-R品系

5、，蟲酰肼的抗性提高了99.38倍，同時對阿維菌素產(chǎn)生了中等水平的交互抗性(RF29.25)。Teb-R品系在不接觸藥劑的情況下飼養(yǎng)20代后，即敏感性回復品系Teb-RD，對蟲酰肼和阿維菌素的抗性水平都下降近3倍。而用阿維菌素篩選Teb-R品系20代后，即Aba-R品系，對阿維菌素抗性水平29.25倍提高到303.77倍，但對蟲酰肼的抗性卻下降了1.99倍。這些結(jié)果說明蟲酰肼可以篩選出對阿維菌素的交互抗性，而阿維菌素不能篩選出對蟲酰肼的交

6、互抗性。這一發(fā)現(xiàn)對于指導小菜蛾防治中合理使用蟲酰胼和阿維菌素具有重要意義。 3.小菜蛾對蟲酰肼和阿維菌素交互抗性的生化機理研究 本文利用增效試驗和酶活力分析，研究了蟲酰肼和阿維菌素交互抗性產(chǎn)生的生化機理。本實驗室前期工作證實了多功能氧化酶(MFO)的活性升高時蟲酰肼抗性的主要機理，本研究的增效實驗顯示，PBO對阿維菌素的增效作用明顯(SR2.11～12.23)，增效率與各品系抗性水平正相關。酶活力分析結(jié)果也說明MFO的活

7、性在蟲酰肼抗性品系和阿維菌素抗性品系中均明顯增強(SR1.71～3.01)。分析認為，蟲酰肼篩選引起小菜蛾對阿維菌素產(chǎn)生交互抗性的主要機制是多功能氧化酶活性的增強。 4.小菜蛾抗藥性發(fā)生動態(tài)田間模擬 利用小菜蛾的蟲酰肼抗、感個體，通過組合繁殖設定不同抗性比例的群體，再進行蟲酰肼或阿維菌素的抗性篩選，來模擬田間群體抗藥性的發(fā)生動態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著群體中抗性個體比例的增加，后代抗性水平基數(shù)逐漸增高，上升速率也由緩變快。當抗性

8、個體比例大于5％時，經(jīng)過4-5代的篩選，小菜蛾對蟲酰肼即有可能產(chǎn)生高水平抗性。該試驗結(jié)果表明，田間小菜蛾對蟲酰肼產(chǎn)生抗藥性的風險較大，在實際生產(chǎn)中要加強小菜蛾抗性監(jiān)測，合理使用藥劑，適時輪換用藥，或引入敏感種群，對小菜蛾抗藥性進行綜合治理。 5.小菜蛾谷氨酸氯離子通道亞基cDNA片段的克隆 采用RT-PCR技術，首次從小菜蛾中克隆出GluCl亞基基因片段。該基因片段長為158 bp，編碼52個氨基酸。Blast序列比對表

9、明，擴增獲得的小菜蛾GluCl基因片段與已報道的岡比亞按蚊(Anopheles gambiae)(Genebank登錄號：XM_321696)的GluCl基因堿基序列之間達82％的相似性，氨基酸序列之間的相似度則為98％。本文的研究結(jié)果為小菜蛾對阿維菌素靶標抗性的進一步研究提供了分子生物學基礎。 綜上所述，本研究通過室內(nèi)篩選，獲得小菜蛾抗蟲酰肼和抗阿維菌素品系，確定了蟲酰肼抗性小菜蛾可以對阿維菌素產(chǎn)生中等水平的交互抗性，通過抗性