抗阿維菌素朱砂葉螨適應(yīng)高溫脅迫機(jī)理研究.pdf

1、朱砂葉螨(Tetranychuscinnabarinus)是我國分布廣泛，在棉花及多種作物上為害嚴(yán)重而又難于防治的一種害螨。該螨在我國絕大部分地區(qū)都已產(chǎn)生抗藥性，而在高溫干旱季節(jié)，朱砂葉螨常猖獗危害成災(zāi)。本項(xiàng)研究通過選育朱砂葉螨阿維菌素抗性品系(Ra)，高溫條件下培育耐高溫品系(Rh)，組建敏感品系(S)、抗性品系和耐高溫品系在常溫和高溫條件特定時間生命表，比較抗性品系、敏感品系及耐高溫品系在不同溫度條件的生態(tài)適合度，探討朱砂葉螨生態(tài)適

2、合度與抗藥性及高溫適應(yīng)性之間的內(nèi)在聯(lián)系，并對其機(jī)理進(jìn)行研究。本項(xiàng)研究得到了國家自然科學(xué)基金(30600598)資助，主要研究結(jié)果如下。 1朱砂葉螨對高溫和阿維菌素交互耐性比較研究用1.8％阿維菌素乳油對朱砂葉螨連續(xù)篩選24代，抗性倍數(shù)達(dá)4.1494倍；朱砂葉螨在34℃下，持續(xù)高溫培育1年后對阿維菌素的LC50為26℃下飼養(yǎng)的敏感品系的2.1396倍，說明該品系對阿維菌素的耐藥性有所增強(qiáng)；在48℃高溫下脅迫1h后，抗阿維菌素品系與

3、敏感品系死亡率差異不顯著，但均顯著高于耐高溫品系，表明朱砂葉螨長期適應(yīng)高溫脅迫以后，對極端高溫致死的抵抗作用提高。 2朱砂葉螨生物學(xué)及實(shí)驗(yàn)種群生態(tài)學(xué)研究朱砂葉螨受高溫和阿維菌素脅迫產(chǎn)生抗性后，在常溫(26℃)下，產(chǎn)卵期縮短，產(chǎn)卵量降低，具有生殖不利的特性。其中耐高溫品系降低更明顯，阿維菌素抗性品系相對有所降低，可能與抗性倍數(shù)較低有關(guān)。但是在高溫下，抗性品系產(chǎn)卵期延長，產(chǎn)卵量增加，而耐高溫品系產(chǎn)卵量和產(chǎn)卵期和敏感品系差異不顯著。

4、 生殖力和存活曲線表明，在常溫(26℃)下，S品系的生殖力和存活率都高于Ra和Rh品系。耐高溫品系在常溫時生殖力都顯著低于其他兩個品系，可能是長期適應(yīng)高溫的代價。在高溫(34℃)條件下，Ra品系的生殖力和存活率都明顯高于S品系，此結(jié)果再次顯示朱砂葉螨對阿維菌素產(chǎn)生抗藥性后，反而增強(qiáng)了對高溫的適應(yīng)，這可能預(yù)示著朱砂葉螨對阿維菌素的抗藥性與其對高溫的忍耐力之間存在著某種必然聯(lián)系。同時，朱砂葉螨通過長期在高溫條件下飼養(yǎng)，在高溫下存活率增

5、加，對高溫適應(yīng)性也顯著提高。 抗阿維菌素品系和耐高溫品系在常溫下(26℃)的適合度(以Rn表示)都低于S品系，而在高溫(34℃)下阿維菌素抗性品系和耐高溫品系的適合度高于S品系。表明朱砂葉螨對阿維菌素產(chǎn)生抗性后，相對于敏感種群，和耐高溫品系一樣，抗性種群更適合在高溫下生存和發(fā)展，而且抗性種群繁殖力更高，對高溫的適應(yīng)性更強(qiáng)。 3朱砂葉螨保護(hù)酶活性研究朱砂葉螨在阿維菌素和高溫長期脅迫下，阿維菌素抗性品系SOD活性降低，而PO

6、D活性升高。耐高溫品系正好相反，SOD活性升高，而POD活性降低；敏感品系介于抗性品系和耐高溫品系之間。用43℃高溫處理時，隨時間增加，敏感品系和耐高溫品系SOD活性逐漸降低，活性受到抑制。而阿維菌素抗性品系活性先增加后緩慢降低，抗阿維菌素品系受脅迫SOD活性總體處于最高。POD活性總體趨勢都是隨脅迫時間增加先降低后增加。這可能是升始受到脅迫時，其酶活性受到抑制，經(jīng)過一段時間逐漸適應(yīng)高溫后，其活性又慢慢恢復(fù)。 4朱砂葉螨熱休克蛋

7、白研究采用SDS-PAGE電泳檢測各品系43℃熱處理前后的蛋白表達(dá)情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，朱砂葉螨耐高溫品系與敏感和阿維菌素抗性品系相比，熱激前后，97.2kDa條帶都特異表達(dá)；阿維菌素抗性品系與敏感品系相比，28.5、26.8kDa條帶表達(dá)增強(qiáng)，抗性品系43℃熱激1.5h后，98.6kDa條帶表達(dá)明顯強(qiáng)于其它條帶；43℃熱激1.5h后，各品系分子量為54.9kDa的主條帶表達(dá)減弱，75.9kDa條帶表達(dá)增強(qiáng)，其中以耐高溫品系的75.9kDa條