灰飛虱對(duì)吡蟲(chóng)啉抗性的生理生化及分子機(jī)制研究.pdf

1、灰飛虱Laodelphaxstriatellus(Fallén)屬半翅目、飛虱科，主要分布于從菲律賓至西伯利亞一帶的亞洲稻區(qū)和歐洲的溫帶地區(qū)?；绎w虱主要危害水稻，其次還有玉米和小麥，除以成蟲(chóng)、若蟲(chóng)刺吸危害外，還是傳播多種植物病毒病的重要媒介。近年來(lái)，灰飛虱在江蘇、浙江、安徽及山東等地區(qū)頻繁暴發(fā)，給水稻的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。目前，化學(xué)防治仍然是控制灰飛虱的主要措施，但是由于灰飛虱抗藥性問(wèn)題日益突出，使化學(xué)防治面臨著一定的困難。因此，必

2、須加強(qiáng)對(duì)灰飛虱的抗性治理，延緩其抗性的進(jìn)一步發(fā)展，提高現(xiàn)有農(nóng)藥品種的防治效果。而明確殺蟲(chóng)劑的抗性機(jī)制是害蟲(chóng)抗性治理的前提。本文在室內(nèi)篩選了灰飛虱對(duì)吡蟲(chóng)啉的抗、感品系;系統(tǒng)地研究了灰飛虱對(duì)吡蟲(chóng)啉的抗性生化和分子生物學(xué)機(jī)理，為更好地進(jìn)行灰飛虱抗性治理提供科學(xué)依據(jù)。
　　一、灰飛虱抗吡蟲(chóng)啉品系的篩選及生化機(jī)理研究
　　以2010年采自江蘇建湖的田間灰飛虱種群為起始種群，通過(guò)室內(nèi)24代連續(xù)用吡蟲(chóng)啉進(jìn)行抗性篩選和不接觸藥劑隔離飼養(yǎng)，分

3、別獲得了抗性為13.99倍的相對(duì)抗性品系JH-R和相對(duì)敏感品系JH-S。隨后利用JH-S和JH-R品系的試蟲(chóng)，測(cè)定并比較了抗、感品系間多功能氧化酶(MFO)、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GST)和酯酶(Estersae)的酶活差異。結(jié)果顯示:抗性品系的MFO活力是敏感品系的1.88倍，差異顯著;GST活力在抗性和敏感品系間沒(méi)有顯著差異（0.96倍），而抗性品系的EST活力雖明顯高于敏感品系（1.19倍），但統(tǒng)計(jì)上也沒(méi)有差異。進(jìn)一步的增效劑試驗(yàn)

4、表明，三種增效劑在敏感品中對(duì)吡蟲(chóng)啉均沒(méi)有顯著的增效作用，增效比小于1.20。但在抗性品系中，除GST抑制劑DEM(1.11)外，MFO和酯酶的抑制劑PBO(1.70)和TPP(1.31)均有顯著的增效作用。由此表明，在灰飛虱JH-R品系對(duì)吡蟲(chóng)啉的代謝抗性中，MFO解毒代謝能力的提高發(fā)揮了主要作用，EST的作用較小，GST可能在灰飛虱的吡蟲(chóng)啉抗性中沒(méi)有明顯的作用。
　　二、灰飛虱吡蟲(chóng)啉抗、感品系不同細(xì)胞色素P450基因表達(dá)量分析

5、r>　　利用已克隆驗(yàn)證的57條P450基因片段，設(shè)計(jì)特異引物，對(duì)灰飛虱抗.感品系試蟲(chóng)的P450基因表達(dá)量進(jìn)行分析。通過(guò)半定量PCR發(fā)現(xiàn)，與敏感品系相比，CYP4C71v2、CYP4C72、CYP6AY3v2和CYP353D1v2四個(gè)基因在抗性品系中的表達(dá)量明顯比在敏感品系中高。進(jìn)一步利用實(shí)時(shí)定量PCR分析證實(shí)，CYP4C71v2、CYP4C72、CYP6AY3v2和CYP353D1v2基因在吡蟲(chóng)啉抗性品系中表達(dá)量分別升高了1.67、7.

6、96、8.94和1.82倍，統(tǒng)計(jì)差異顯著，結(jié)果與半定量PCR一致。這些結(jié)果表明，過(guò)量表達(dá)的CYP4C71v2、CYP4C72、CYP6AY3v2和CYP353D1v2四個(gè)基因可能在吡蟲(chóng)啉抗性中發(fā)揮著重要的作用，半定量PCR是高通量篩選抗性相關(guān)代謝解毒酶基因的快速有效方法。
　　三、吡蟲(chóng)啉對(duì)灰飛虱不同細(xì)胞色素P450基因的誘導(dǎo)作用分析
　　以建湖敏感品系為材料，運(yùn)用半定量PCR技術(shù)，對(duì)吡蟲(chóng)啉誘導(dǎo)前后的灰飛虱不同P450基因的表

7、達(dá)量進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)用LD25劑量的吡蟲(chóng)啉誘導(dǎo)處理后4h，灰飛虱CYP4C71、CYP4C71v2和CYP439A1v3三個(gè)基因的相對(duì)表達(dá)量明顯上調(diào)。進(jìn)一步對(duì)HX、JH、JH-S和JH-R四個(gè)灰飛虱品系的上述三個(gè)基因進(jìn)行定量分析，結(jié)果顯示，CYP4C71、CYP4C71v2和CYP439A1v3三個(gè)基因在不同灰飛虱品系中均可被吡蟲(chóng)啉誘導(dǎo)，且在吡蟲(chóng)啉抗性灰飛虱品系中的誘導(dǎo)效應(yīng)最明顯。這表明，CYP4C71、CYP4C71v2和CYP