烟粉虱体内几种抗性酶对寄主转换的响应

将烟粉虱分别从嗜性较强的番茄植株上转移到嗜性相对较弱的国抗22(GK22)棉花、泗棉3号(S3)棉花和辣椒植株上,以及从嗜性较弱的辣椒植株上转移到嗜性相对较强的番茄、GK22棉花和S3棉花植株上,观察寄主转移后F1代、F2代和F3代烟粉虱体内α-NA羧酸酯酶、谷胱甘肽-s-转移酶和多功能氧化酶活性的变化,再将F4代烟粉虱转移到原寄主,同样观察这3种抗性酶的变化。结果表明,不同嗜性的寄主上烟粉虱体内3种酶活性的强弱与烟粉虱对这种寄主的嗜性相关,在嗜性较强的寄主上,3种酶的活性相对较低。烟粉虱从嗜性较强的寄主转移到嗜性相对较弱的寄主后,成虫体内α-NA羧酸酯酶、谷胱甘肽-s-转移酶和多功能氧化酶的活性显著上升,从嗜性较弱的寄主转移到嗜性较强的寄主后,羧酸酯酶和谷胱甘肽-s-转移酶的活性下降。在寄主转移过程中,烟粉虱体内的α-NA羧酸酯酶和谷胱甘肽-s-转移酶活性一般在F2代基本稳定,而多功能氧化酶在F1代就能迅速稳定。烟粉虱从过渡寄主再转移到原寄主的过程中,其3种酶的变化规律与上述寄主基本一致。结果提示,在烟粉虱寄主转换过程中,多功能氧化酶具有快速响应特性和较强的稳定性,而α-NA羧酸酯酶和谷胱甘肽-s-转移酶活性的变化与烟粉虱对寄主的适应度变化基本一致。     

不同品种黄瓜对B型烟粉虱羧酸酯酶活性的影响

采用酶标仪动力学法,比较研究了3个黄瓜品种对B型烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)羧酸酯酶比活力的影响。结果表明,不同品种黄瓜对B型烟粉虱羧酸酯酶活性具有明显的影响:取食四季秋瓜和22-94RZ的B型烟粉虱羧酸酯酶活性均较高,其比活力最低值分别为对照的1.07倍和1.27倍;取食Deltastar RZ的为最低,其羧酸酯酶比活力最低值仅为对照的0.56倍。取食不同品种黄瓜不同时间,B型烟粉虱羧酸酯酶比活力动态变化趋势不同:取食四季秋瓜、22-94RZ的B型烟粉虱,其羧酸酯酶比活力始终保持被激活状态;取食Deltastar RZ后则处于被抑制状态,但72h后恢复至起始水平,说明B型烟粉虱在Deltastar RZ上具有较强的恢复能力,适应性较好。研究表明羧酸酯酶在B型烟粉虱选择适应寄主过程中应该起着重要作用。     

B型烟粉虱羧酸酯酶对6种寄主植物时间响应的初步研究

通过连续测定饲养在6种寄主植物(黄瓜、苦瓜、水瓜、木瓜、薄荷、金银花)上的B型烟粉虱Bemisia tabaci羧酸酯酶的比活力,探索其随时间变化的趋势。结果显示,测定的6种寄主植物上烟粉虱羧酸酯酶的活性数据,随着时间推移呈开口向上的抛物线倾向,且时间段内各种寄主植物上烟粉虱羧酸酯酶活性的变化节律趋于一致,此结果强烈地暗示B型烟粉虱羧酸酯酶的活性变化除寄主植物外,与时间相关,分析认为这可能是寄主植物的次生物质浓度存在季节变化的原因。     

槲皮素对B型烟粉虱羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性的影响

采用人工饲料添加法,研究植物防御性次生物质槲皮素对B型烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)成虫主要解毒酶系羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)影响的剂量效应和时间效应。用低剂量槲皮素(0.01%,wv)处理B型烟粉虱成虫24h后,其羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)比活力分别为51.09mOD(min·头)和2.249OD(mgpro.min),是对照的1.233倍和2.20倍;而高剂量的槲皮素对2种解毒酶没有诱导增加作用,甚至还有抑制作用。低剂量的槲皮素短时间处理烟粉虱后,可诱导2种酶活性增加,谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)在0.005%的槲皮素处理30min后,比活力值达到8.454OD(mgpro·min),为对照的8.30倍。     

不同作物田烟粉虱发生的时空动态

2008～2009年连续2年系统调查了番茄、茄子、棉花、大豆、玉米等寄主植物上烟粉虱种群发生的时间与空间动态。结果表明：不同寄主植物上的烟粉虱成虫及其伪蛹数量有显著性差异,其密度大小依次为：茄子>棉花>番茄>大豆>玉米。其中,在玉米上除了发现极少量的成虫逗留外,没有发现烟粉虱的卵及若虫。在发生的时间序列上,烟粉虱成虫及伪蛹的数量呈现为先逐渐上升后又下降的变化过程,发生高峰期集中在8月5日到8月31日,9月初以后烟粉虱数量慢慢减少。在空间分布上,表现为烟粉虱成虫喜食寄主的上部叶片。统计分析显示,寄主对烟粉虱成虫和伪蛹的数量的影响极显著,而年份对其数量的影响没有显著差异。由此得出的烟粉虱发生和达到高峰的时间,可为烟粉虱预测预报和区域性综合治理提供重要理论依据。     

江苏Q型烟粉虱抗性监测及其靶标基因克隆

应用成虫浸叶生测法研究了江苏省扬州、无锡和东台3个地区Q型烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)田间种群对5种杀虫剂的抗药性。结果表明,与相对敏感种群相比,Q型烟粉虱田间种群已对氯氰菊酯和吡虫啉产生了低到中等水平抗性,对阿维菌素仍然表现敏感。进一步通过RCR扩增获得了长度分别为287bp和184bp的烟粉虱乙酰胆碱酯酶ace1和para-同源钠离子通道基因片断。序列分析表明,江苏Q型烟粉虱存在与有机磷抗性相关的乙酰胆碱酯酶F331W突变和与拟除虫菊酯抗性相关的钠离子通道L925I和T929V突变。     

B型烟粉虱的入侵机理与控制基础——国家重点基础研究发展计划“农林危险生物入侵机理与控制基础研究”进展

针对B型烟粉虱入侵后的暴发性及生态系统的可侵入性,开展了B型烟粉虱的入侵机制、成灾机理和控制基础研究.结果显示,目前我国至少存在6种生物型（B,Q,ZHJ-1,ZHJ-2,ZHJ-3,FJ-1）,其中B型烟粉虱在我国大部分地区、Q型烟粉虱在我国长江流域已成为优势种群,给蔬菜、花卉和棉花生产造成严重危害.寄主植物、地理环境及杀虫剂可诱导B型烟粉虱产生遗传分化,使其种群遗传结构发生快速演变;黄瓜和南瓜可诱导羧酸酯酶（CarE）和谷胱甘肽S-移酶（GSTs）活性升高,增强B型烟粉虱抗药性;植物次生物可诱导B型烟粉虱解毒酶活性升高.B型烟粉虱所具有的较强的高温胁迫适应能力和热激蛋白基因的表达与响应密切相关.B型烟粉虱可取代土著烟粉虱,B型烟粉虱与土著烟粉虱间的非对称交配干扰及其与植物双生病毒间的互利共生加剧了B型烟粉虱的入侵;特定条件下B型烟粉虱可取代温室粉虱,较强的逆境适应能力、较快的种群增长力可能是B型烟粉虱取代温室粉虱的主要机制;较强的对寄主转换的适应能力与B型烟粉虱寄主谱扩张有关.土著天敌对B型烟粉虱具有较强的控制潜能;B型烟粉虱3,4龄若虫及蜜露可诱导丽蚜小蜂产生强烈的搜索行为,若虫利它素在丽蚜小蜂寄主搜索和定位中具有重要作用.研究结果为阐明B型烟粉虱入侵种群在我国的遗传分化与快速演变机制和分子生态适应机制、探明种群形成与扩张过程中生态对策的调整及其效应提供了理论依据,为B型烟粉虱的生物生态控制途径和持续治理策略提供了保障。     

B型烟粉虱田间种群对毒死蜱和敌敌畏抗性的生化机制

通过增效剂生物测定和生化分析,探讨了采自福建省的B型烟粉虱Bemisia tabaci 6个田间种群对毒死蜱和敌敌畏抗性的生化机制。结果表明：与敏感品系SUD-S相比,6个田间种群对毒死蜱和敌敌畏分别具有54.53～78.43倍和6.23～11.25倍的抗性。TPP、PBO和DEM对毒死蜱的增效比分别为3.61～24.94倍、1.14～1.76倍和1.04倍,对敌敌畏的增效比分别为1.67～2.64倍、1.33～1.65倍和1.09倍,表明羧酸酯酶的解毒代谢在烟粉虱对毒死蜱的抗性中起着重要作用。烟粉虱抗性种群乙酰胆碱酯酶的K_m值是敏感品系的1.83～4.0倍,V _max值是敏感品系的0.34～0.62倍; 敏感品系乙酰胆碱酯酶的活性在底物浓度大于1.0 mmol/L时受抑制,抗性种群乙酰胆碱酯酶的活性在底物浓度大于16 mmol/L时受抑制;抗性种群乙酰胆碱酯酶对敌敌畏和毒死蜱的敏感度分别比敏感品系低119.92～161.33倍和10.11～14.24倍,表明烟粉虱田间抗性种群乙酰胆碱酯酶可能已发生了变构,由变构引起的乙酰胆碱酯酶不敏感是烟粉虱田间种群对毒死蜱和敌敌畏产生抗性的重要原因。结果提示,乙酰胆碱酯酶不敏感性和羧酸酯酶的解毒代谢在烟粉虱对毒死蜱的抗性中均起着重要作用,而乙酰胆碱酯酶不敏感性在对敌敌畏的抗性中起重要的作用,多功能氧化酶和谷胱甘肽S转移酶在烟粉虱对毒死蜱和敌敌畏抗性中所起的作用不大。     

番茄褪绿病毒对Q型烟粉虱重要生物学参数及保护酶和解毒酶活力的影响

为明确番茄褪绿病毒(ToCV)对其传毒介体烟粉虱Bemisia tabaci主要生物学特性的影响,本文研究了携带ToCV的Q型烟粉虱在非病毒寄主植物棉花Gossypium spp上的生物学指标,并测定了带毒和无毒烟粉虱主要保护酶和解毒酶活性.结果 表明,在棉花植株上,带毒烟粉虱在发育历期、产卵量、成虫寿命方面与无毒烟粉虱无显著差异,但雌虫体长明显短于无毒烟粉虱.相对于无毒烟粉虱,带毒烟粉虱体内过氧化氢酶(catalase,CAT)活性明显提高,是无毒烟粉虱的3.36倍(P ＜0.001),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性无显著差异.解毒酶中,带毒烟粉虱羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)活性明显下降,是无毒烟粉虱活性的54％,谷胱甘肽S转移酶(glutathione-s-transferase,GST)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholin esterase,ACHE)活性无显著差异.     

抑制剂存在下不同种群烟粉虱乙酰胆碱酯酶残余活性频率分布及其与抗药性的关系

为了探讨烟粉虱Bemisia tabaci不同种群个体乙酰胆碱酯酶敏感性差异及其与抗药性的关系, 我们选用室内饲养的烟粉虱SUD S敏感品系和6个田间抗性种群, 采用酶标板酶动力学法测定了各品系 (种群）乙酰胆碱酯酶对抑制剂的敏感性反应以及抑制剂存在时各抗性种群个体乙酰胆碱酯酶残余活性频率分布。结果表明: 在抑制剂浓度为300 μmol/L时, 敏感品系乙酰胆碱酯酶的活性基本上被完全抑制, 可以明显地区分敏感品系与田间抗性种群。在抑制剂浓度为2 000 μmol/L时, 各抗性种群个体乙酰胆碱酯酶残余活性频率分布差异明显, 其中ZZ-R种群和FZ-R种群的乙酰胆碱酯酶残余活性频率分布相似, 大部分个体的乙酰胆碱酯酶残余活性分布在1.00~1.80 mOD/min之间; SM-R种群和ND-R种群的乙酰胆碱酯酶残余活性频率分布也相似, 大部分个体的乙酰胆碱酯酶残余活性分布在0.40~1.00 mOD/min之间; LY-R和NP-R种群大部分个体的乙酰胆碱酯酶残余活性分别分布在1.00~1.60 mOD/min和0.80~1.20 mOD/min之间。各抗性种群乙酰胆碱酯酶高残余活性 (大于1.00 mOD/min）个体频率与对敌敌畏的抗性水平之间具有明显相关性, 相关系数为0.86 (P<0.05）。考虑到乙酰胆碱酯酶对抑制剂作用不敏感是一些昆虫对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂抗性的重要机制之一, 建议可以将乙酰胆碱酯酶对敌敌畏的敏感性作为烟粉虱抗药性生化检测的一个参考指标。     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.