几种杀虫药剂敏感蚊类酯酶多态性的研究

通过蚊虫酯酶蛋白的淀粉凝胶电泳分析和基因组DNA的限制性酶切片段长度多态性(RFLPs)比较, 对尖音库蚊Culex pipiens、三带喙库蚊Culex tritaeniorhynchus和中华按蚊Anopheles sinensis有机磷杀虫药剂敏感种群的酯酶蛋白和结构基因的多态性进行分析。发现在蛋白质水平上,三带喙库蚊敏感种群(n=54)在酯酶α和β位点分别存在2个和3个等位基因,在DNA水平上有2.9%的个体具有与酯酶β1¹基因1.3 kb Cdna片段同源的1.3 kb单拷贝带存在。发现中华按蚊敏感种群 (n= 50)中具有低活性的非特异性酯酶存在,在蛋白质水平上,酯酶α和β位点各有一个等位基因;在DNA水平上,通过对单个蚊虫基因组DNA的研究未发现有与酯酶β1¹基因同源的酯酶编码基因的存在。对尖音库蚊北京敏感种群(n= 64)的研究发现,在酯酶α和β位点都存在5个等位基因,在DNA水平上,使用一个限制性内切酶(EcoRI),15只蚊虫的样本在酯酶β位点发现了5个等位基因,说明在尖音库蚊北京敏感种群的酯酶β基因周围存在着较大的中性多态性,在有机磷杀虫剂的选择下,这些中性多态性可能会成为基因扩增的潜在因素。     

有机磷抗性致倦库蚊种群中酯酶基因扩增的定量分析

致倦库蚊Culex qinquefasciatus是丝虫病的主要传染媒介。通过生物测定、单个蚊虫酯酶α2和β2基因拷贝数分析和酯酶β基因序列比较, 分析了抗性水平、抗性相关基因在种群中的分布及其基因拷贝数等的抗性分子特征。应用快速PCR仪（realtime quantitatIve PCRs）直接检测库蚊中酯酶基因和mRNA拷贝数。结果显示：上海致倦库蚊对对硫磷的抗性LC₅₀为8.12, 酯酶活性升高是上海致倦库蚊种群对有机磷杀虫药剂产生抗性的主要机理。编码致倦库蚊酯酶β的氨基酸序列同编码尖音库蚊酯酶B1的氨基酸序列相比同源性为98%;同致倦库蚊酯酶B2氨基酸序列相比同源性为100%,同环蹶库蚊酯酶B3氨基酸序列相比同源性为90%, 上海致倦库蚊中酯酶α和β基因均扩增。有机磷抗性的上海和PellRR蚊虫种群中单个蚊虫酯酶α2 和β2定量基因拷贝数均不同,其同一蚊虫个体的酯酶α2 比酯酶β2基因的拷贝数高,但没有明显的规律性,酯酶结构基因的扩增是上海致倦库蚊种群对有机磷杀虫药剂抗性的主要机理,估计在野外种群的杂合个体中存在多种调控机制。     

不同地区尖音库蚊复合组抗药笥的分子特征

通过生物测定、蛋白质电泳和单个蚊虫基因组Southern杂交三种方法对三个不同地区的尖音库蚊复合组蚊虫Culex pipiens complex的抗性水平、抗性相关基因在处群中的分布及抗性分子特征进行了研究。采自山东高密、北京和云南昆明的尖音库蚊复合组蚊虫4龄幼虫对敌敌畏的抗性水平也很高（约30倍）,三个种群对仲丁威的抗性与北京第三系没有明显的区别。淀粉电泳的结果表明：高密和北京种群中存在过量产生的非特异性酯酶Estβ1^1,昆明种群中存在过量产生的非特异性酯酶Estα2和Estβ2,单个蚊虫基因组Southern杂交的结果表明：酯酶Estβ1^1、Estα2和Estβ2的结构基因发生了不同程度的扩增导致酯酶的过量产生。     

广东省三市致倦库蚊种群的抗性水平、非特异性酯酶分布频率及遗传分化

致卷库蚊(Culex pipiens quinquefasciatus)样本于2001年5月采自广州、佛山和中山。利用生物测定和淀粉凝胶电泳检测其对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的抗性水平和抗性相关酯酶的分布频率。与北京敏感品系相比,3个种群对敌敌畏、对硫磷、仲丁威的抗性水平分别至少为21、8和5倍;以连锁形式存在的A8／B8和A9／B9是3种群主要的高活性酯酶,但A2／B2和B1有地区差异。由于种群间的基因流动,这些差异行将消失。     

杭州地区尖音库蚊复合组的抗药性动态

用生物测定和淀粉电泳技术对采自杭州市和上海市的尖音库蚊复合组(Culex pipienscomplex)蚊虫的抗性水平及与抗性有关的酯酶进行了研究。抗性水平的测定结果表明:与S-LAB敏感系相比,杭州市种群对DDVP、对硫磷、毒死蜱、邻仲丁基苯基甲基氨基甲酸酯和残杀威的抗性分别是S-LAB敏感品系的3.9,7.6,1.6,1.6,2.5倍。利用淀粉凝胶电泳技术分析了野生种群中抗性羧酸酯酶(EST)等位酶的基因表型及其频率。4个种群中都存在着世界范围内广泛分布的过量产生的非特异性酯酶Estβ1和Estα2/β2,上海种群主要以高活性的酯酶Estβ11为主(98.3%),除了这些基因以外,2004年杭州市下城区又出现了1种新的酯酶基因(50%)。     

不同地理种群尖音库蚊复组抗性动态和遗传多样性

通过生物测定、蛋白质电泳和等位酶分析等方法对5个不同地区的尖音库蚊复组蚊虫Culex pipiens complex的抗性水平、种群中非特异性酯酶基因表型分布和种群遗传多样性进行了研究。不同地理种群的抗性检测结果表明：5个种群分别对敌敌畏、对硫磷、氯菊酯和溴氰菊酯的抗性较高,对残杀威、巴沙和胺菊酯的抗性较低;朝阳种群对敌敌畏抗性最高（55.7倍）,武汉种群次之;佛山种群对氯菊酯和溴氰菊酯的抗性比率高达123倍和23.9倍。酯酶电泳结果显示：5个种群间酯酶多态性存在差异,广州和佛山两个库蚊种群酯酶表型多态性最高,有B1,A2-B2,A8-B8,A9-B9,B10和A11-B11等6种酯酶表型,提示高活性酯酶是主要的抗性机制。群体遗传学研究表明：每位点平均等位基因数（A）为2.76,平均多态位点百分率（P）为64.45％,平均预期杂合度（He）为0.1943,种群间遗传分化系数（Fst）值为0.10,平均基因流(Nm)＝2.57,说明5个种群有较丰富的遗传多样性,种群内遗传多样性高于种群之间。据此推测,种群间可以通过迁徙等方式进行基因交流,使得遗传结构、抗性水平朝一致性方向变化。本研究对我国尖音库蚊复组蚊虫的综合治理有一定指导意义。     

不同地区尖音库蚊复合组抗药性的分子特征

通过生物测定、蛋白质电泳和单个蚊虫基因组Southern杂交三种方法对三个不同地区的尖音库蚊复合组蚊虫Culexpipienscomplex的抗性水平、抗性相关基因在种群中的分布及抗性分子特征进行了研究。采自山东高密、北京和云南昆明的尖音库蚊复合组蚊虫 4龄幼虫对敌敌畏、对硫磷 (有机磷类 )和仲丁威 (氨基甲酸酯类 )的抗性水平的测定结果表明 :与北京敏感系相比 ,高密种群对敌敌畏、对硫磷的抗性水平很高 ,北京种群对敌敌畏的抗性水平也很高 (约 30倍 ) ,三个种群对仲丁威的抗性与北京敏感系没有明显的区别。淀粉电泳的结果表明 :高密和北京种群中存在过量产生的非特异性酯酶Estβ11,昆明种群中存在过量产生的非特异性酯酶Estα2和Estβ2 ,单个蚊虫基因组Southern杂交的结果表明 :酯酶Estβ11、Estα2和Estβ2的结构基因发生了不同程度的扩增导致酯酶的过量产生     

库蚊野生种群扩增等位基因重组现象分析

羧酸酯酶 (carboxylesterases)的过量产生是库蚊Culexpipiens对有机磷杀虫剂 (OP)产生抗性的主要机制。由est 3和est 2组成的酯酶超级基因座 (estersuper locus)的基因扩增是引起酯酶基因扩增的主要遗传学基础。通过淀粉电泳研究了采自广州、佛山、郑州的库蚊野生蚊虫种群 ,发现在这些种群中存在着扩增等位基因重组现象。该现象可能是蚊虫受到杀虫药剂的选择压力、等位基因多样性和等位基因型频率的影响。这将提供一个研究抗性进化的自然模型。     

鸭儿湖摇蚊复组种群酯酶多态性的研究

应用淀粉凝胶电泳研究了从湖北鸭儿湖污染区采集的较耐污染的摇蚊复合组幼虫,结果发现：在取样种群中存在高活性的β酯酶（EST）,其电泳迁移率与致倦库蚊实验参考系均不同;从甘油醛－3－磷酸脱氢酶（GPD）染色结果发现,其酶谱与已报道的库蚊GPD染色结果有很大不同,在污染最重的1号氧化塘的摇蚊复合组幼虫的GPD没有表达;但在中度污染的2、3号氧化塘中,摇蚊复合组幼虫GPD位点呈现明显多态现象。群体遗传学分析结果表明,取样种群由于杂合子不足造成种群偏离哈迪－温伯格平衡。所分析的2号、3号、4号塘三个亚种群之间遗传差异不显,有效迁移个体数比较少,亚种群间基因流动少。     

云南主要烟区烟蚜种群解毒酶活力比较

通过测定烟蚜Myzus persicae(Sulzer)的α-NA羧酸酯酶、β-NA羧酸酯酶、谷胱甘肽转移酶和乙酰胆碱酯酶的活力,比较了云南5个主要烟区田间烟蚜种群的4种酶的活力频率分布,结果表明,云南5个烟区的烟蚜田间种群的α-NA羧酸酯酶、β-NA羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的高活力个体均以楚雄和昆明种群较高,昭通种群和丽江种群较低.谷胱甘肽转移酶在5个烟区烟蚜种群间差异不大.     

中华稻蝗两地理种群酯酶特性的比较研究

对采自江苏徐州和山西临猗两个种群中华稻蝗进行了马拉硫磷敏感性的生物测定,同时对两个种群的酯酶特性进行了比较研究。生物测定结果表明,徐州种群的LD₅₀值（13.00 μg/g虫重）是临猗种群（4.64 μg/g虫重）的2.8倍;用对氧磷、马拉氧磷、西维因及毒扁豆碱等四种抑制剂对该两个种群的酯酶的体外抑制研究表明,两个种群所含酯酶大都为B型酯酶;酯酶动力学研究结果表明,徐州种群动力学参数米氏常数（K_m值）和最大反应速度（V_max值）均较临猗种群为高;用α-乙酸萘酯（α-NA）、α-丁酸萘酯（α-NB）和β-乙酸萘酯（β-NA）三种底物测定酯酶活性,在雌性稻蝗中,徐州种群比临猗种群分别高2.02、1.58和1.28倍,雄性中则分别高2.71、1.67和1.33倍;对两个种群酯酶活性频率分布进行比较,徐州种群中酯酶活性高的个体数远大于临猗种群。我们推测徐州种群酯酶的生化特性可能不同于临猗种群,这可能与地理分布、生态环境和食物条件不同有关,杀虫剂选择压力不同可能也起一定的作用。     

光活化杀虫剂α-三噻吩的电子自旋共振分析及其对库蚊保护酶系统活性的影响

以淡色库蚊Culex pipiens pallens为试材,初步进行了典型光活化杀虫剂α-三噻吩（α-T）的电子自旋共振（ESR）分析,并研究其对昆虫保护酶系统的影响。ESR分析表明,近紫外光和药剂α-T均可促进活性氧自由基浓度升高,且两者具有协同关系,近紫外光能显著促进α-T增加自由基的作用,处理3 h时试虫自由基总浓度增加了99.6%。近紫外光和药剂α-T对保护酶系统的影响随酶的种类而有所不同,但在近紫外光存在的条件下,α-T对超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活体活性均有抑制作用,且光照3 h时,抑制作用最强。     

Esterase polymorphism and sensitivity to dursban organophosphorus insecticide in Culex pipiens pipiens populations

Esterase polymorphism and Dursban (O,O-dimethyl-2-pyridylphosphorothioate) sensitivity have been investigated in 12 natural populations and three laboratory strains of Culex pipiens pipiens. This mosquito has two esterase loci, Est-1 and Est-2, which were shown to code esterases of the B group (aliesterases) but not cholinesterases. No correlation between Est-1 polymorphism and Dursban sensitivity was found, but the increase of the Est-2(0.64) allele in the populations less sensitive to Dursban was highly significant (r = -0.9850 for 6 df).     

Preliminary studies on levels of sensitivity to phosphoric esters in the Italian population of the Culex pipiens complex

A preliminary survey of the susceptibility level to organophosphate (OP) insecticides in six populations of Culex pipiens from Central Italy has been carried out. The correlation between OP resistance and highly active esterase electromorphs has also been investigated. The bioassay and electrophoresis results show an association between OP resistance and the highly active esterase allele Est-3A and confirm what it was found in populations of C. pipiens from Southern France. Est-3A appears to be a reliable indicator of OP resistance in mosquitoes of italian C. pipiens.