敏感和抗性棉铃虫对溴氰菊酯毒力反应的机理研究

通过生物测定和生物化学方法比较了棉铃虫玎Helicoverpa armigera敏感和抗性种群对溴氰菊酯毒力反应及其3种解毒酶的差异。结果表明,田间抗性种群和室内药剂汰选的抗性种群对溴氰菊酯均有较高的抗性,其抗性倍数分别达到195.8和37 375倍。水解酯酶和多功能氧化酶是导致棉铃虫对溴氰菊酯产生高抗性的重要酶系。特异性抑制剂活体内外抑制作用测试发现,敏感种群和抗性种群均含有较高量的乙酰胆碱酯酶,但两个种群对抑制剂的亲和力反应不同,表明乙酰胆碱酯酶在敏感种群和抗性种群中发生了不同的变化,这种变化可能与棉铃虫对溴氰菊酯的抗性有关。由此推断,棉铃虫对拟除虫菊酯这类中枢神经系统神经毒剂产生抗性,乙酰胆碱酯酶发生变化可能也是一个重要因子。     

小菜蛾对阿维菌素的抗性遗传方式 和相对适合度研究

就小菜蛾Plutella xylostella对阿维菌素的抗性遗传方式和抗性品系的相对适合度进行了研究。室内选育的阿维菌素抗性品系与同源的敏感品系杂交、F₁代自交、F₁代与亲本回交,结果表明：杂交后的显性度（D）分别为-0.64和-0.52,说明小菜蛾对阿维菌素的抗性是常染色体、不完全隐性遗传;χ²检验证实,可能是多基因控制的抗性遗传。杂交F₁代乙酰胆碱酯酶（AChE）、羧酸酯酶（CarE）和谷胱甘肽转移酶（GST）活性比抗性亲本有所降低,F2代及回交后代三种酶的活性继续降低。种群适合度研究表明,抗性品系相对于敏感品系有0.84的适合度。     

棉铃虫对转Bt基因棉的抗性筛选及遗传方式的研究

通过室内筛选获得了棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)对转Bt基因棉的抗性种群,并在此基础上进行了抗性遗传方式的研究。试验结果表明：经16代筛选,棉铃虫对转Bt基因棉的抗性倍数上升到43.3倍。筛选过程中,棉铃虫7日龄幼虫的体重和成虫羽化率变化明显,被选为确定筛选剂量的标准。敏感与抗性棉铃虫杂交,正交、反交的显性度都小于0、杂交过程中雌雄性比基本接近1∶1、假设抗性基因为单基因时的χ²值较低,因此,初步认为棉铃虫对转Bt基因棉的抗性是常染色体单基因控制的不完全隐性遗传。     

西花蓟马对多杀菌素的抗性汰选和遗传方式

在室内进行了西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)种群对多杀菌素的抗性筛选和抗性遗传方式分析。经过2年多的汰选,抗性水平相比较初始种群提高了30倍,与同时测定的敏感品系相比抗性达到80.8倍。抗性遗传方式分析结果表明,正、反交后代显性度分别为0.51和0.43,二者差异不显著,说明西花蓟马对多杀菌素的抗性为常染色体、不完全显性遗传;剂量对数死亡机率值曲线分析结果显示回交后代在死亡率50%处,自交后代在死亡率25%和75%处未出现明显平坡,回交和自交后代实测值卡方检验进一步证实抗性为多基因控制。     

新疆棉铃虫对溴氰菊酯和硫丹 抗性的生化机理研究

通过生物测定和生化分析研究了新疆棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)敏感种群和室内筛选获得的抗性种群对硫丹和溴氰菊酯的反应及其α-乙酸萘酯酶和乙酰胆碱酯酶的动态活性反应。结果表明,筛选后新疆棉铃虫对硫丹和溴氰菊酯产生的抗性倍数分别为13倍和66倍。两个抗性种群的α-乙酸萘酯酶和乙酰胆碱酯酶比活力均高于敏感种群。相应杀虫剂预处理后,α-乙酸萘酯酶酶活力受到抑制。抗性种群的α-乙酸萘酯酶对底物的亲和力高于敏感种群,但Vmax低于敏感种群。抗性种群的乙酰胆碱酯酶对底物的亲和力显著低于敏感种群,Vmax比敏感种群高。聚丙烯酰胺凝胶电泳显示,两个抗性种群都有一条特异性酶带,其迁移率相近,且均可被甲基对氧磷抑制。因此推测,α-乙酸萘酯酶参与了新疆棉铃虫对硫丹和溴氰菊酯的抗性,具有代谢和阻断作用;乙酰胆碱酯酶对抗性的产生也起到了重要作用。     

棉铃虫对氰戊菊酯抗性遗传分析

本文采用剂量对数-死亡机率值回归线(LD-P线)分析法, 利用室内选育的棉铃虫 Heliccverpa armitera(Hubner)对氰戊菊酯抗性晶系和敏感品系,研究了棉铃虫对氰戊菊酯的抗性遗传规律。结果表明,棉铃虫对氰戊菊酯的抗性为多基因遗传,其主要基因为不完全显性,抗性不属性连锁遗传。利用增效剂对抗性机理进行的研究表明,多功能氧化酶(MFO)是棉铃虫对氰戊菊酯产生抗药性的主要因子,因此,可以推断多功能氧化酶基因为不完全显性。     

棉铃虫对Bt杀虫剂的抗性遗传方式

随着转基因棉花种植面积的日益增加,棉铃虫Helicoverpa armigera（Hübner)对Bt的抗性已经成为一个不容忽视的问题。发展转多价基因作物是当前缓解害虫对Bt抗性的最有效措施。本研究以经室内多年筛选的、抗性倍数达2 000多倍的Bt杀虫剂（含多种蛋白）抗性品系为材料,通过生物测定和不同的杂交试验,测定棉铃虫对Bt杀虫剂的抗性遗传方式,以期为Bt生物农药的抗性治理提供一定的依据,同时为制定棉铃虫对转多基因作物的抗性治理策略提供一定的参考。对敏感亲本和抗性亲本杂交产生的F1代的研究结果表明,杂交品系的抗性倍数分别为22.2倍和24.6倍;抗性显性度D值均小于0,分别为-0.20和-0.17,抗性为常染色体不完全隐性遗传。对4种回交后代和2种自交后代F2的研究结果表明,实际死亡率与期望死亡率差异较大,说明抗性是由单基因多个位点或多基因控制。     

截形叶螨对阿维·哒螨灵的抗性遗传方式研究

【目的】明确截形叶螨Tetranychus truncatus Ehara对阿维·哒螨灵药剂的抗性遗传方式,为今后合理使用药剂,有效地制定害螨抗性治理策略提供一定的理论指导。【方法】通过杂交和回交试验,确定截形叶螨抗阿维·哒螨灵种群的显性度(D)、细胞质影响因子和遗传基因。【结果】所测得的截形叶螨抗性种群的杂交F1代(SS♀?RR♂和RR♀SS♂)的显性度D值分别为0.625和0.802,均在0 D 1范围内,表明抗性都由不完全显性基因控制;两个D值(DSR和DRS)95%置信限有重叠,并且经t-检验,两个D值不存在显著差异(P0.05),证明截形叶螨对阿维·哒螨灵的抗性遗传受母体或核外效应的影响不大,其抗性基因在常染色体上;回交F2代两个种群的(BC1SR和BC1RS)的实际死亡率和期望值经χ2检验,均差异显著,证实由多基因控制。【结论】不完全显性多基因控制的遗传方式产生的抗谱很宽,抗性一旦产生则很难延缓其抗性的迅速发展,因此田间应用该药剂时应交替轮换不同作用机制的药剂,重点采用预防性抗性治理策略。     

不同抗性水平棉铃虫地理种群的基因交流对抗性演化的影响

采自我国长江流域棉区的棉铃虫Helicoverpa armigera(Hubner)四川简阳种群、湖北武穴种群、湖南衡阳种群、江苏南京种群和浙江杭州种群对辛硫磷、三氟氯氰菊酯和硫丹的抗性水平分别为8.05～38.80、2.86～290.00和5.87～19.83倍。抗性较高的简阳种群和较低的杭州种群正、反交F₁代对上述3种农药的抗性为13.16和16.69倍、10.43和19.00倍及12.42和10.21倍,抗性遗传的显性系数为-0.2220、-0.2147和0.0700,表明对辛硫磷、三氟氯氰菊酯抗性呈不完全隐性方式遗传,而硫丹抗性则为半隐性遗传。P1自交F2代对辛硫磷、三氟氯氰菊酯和硫丹的抗性水平分别为17.66、7.57和9.03倍,F₁代对杭州种群回交F₂代的抗性倍数分别为8.79、3.Oo和6.61。其结果,高抗区和低抗区棉铃虫种群的基因流动将导致对三种农药抗性水平明显下降。     

土荆芥生物总碱对家蝇的毒杀作用及药剂敏感性的影响

通过室内毒力测定和生化分析方法,测定了土荆芥生物总碱对敌百虫抗性种群,溴氰菊酯抗性种群,敏感种群等3个家蝇(Musca domestica)种群成虫的毒杀效果,土荆芥生物总碱处理前后家蝇种群成虫对溴氰菊酯和敌百虫的药剂敏感性变化,以及对家蝇成虫羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶的活力的影响。结果表明,土荆芥生物总碱不仅对家蝇有毒杀效果,处理后能提高家蝇对杀虫剂的敏感性,而且能抑制家蝇体内解毒酶系活性。土荆芥生物总碱对不同种群家蝇成虫的LD_(50)没有显著差异;土荆芥生物总碱处理前后,敌百虫对抗性种群和敏感种群的LD_(50)比值分别为1.6277和1.2914,溴氰菊酯对抗性种群和敏感种群的LD_(50)比值分别为2.0768和1.3871;土荆芥生物总碱处理前后,家蝇敌百虫抗性种群、溴氰菊酯抗性种群和敏感种群成虫的羧酸酯酶活性比值分别为1.1692、1.2947和1.2259,谷胱甘肽-S-转移酶活性比值分别为1.2476、1.6519和1.0570。     

抗溴氰菊酯家蝇在不同用药方式下的敏感性变化及其机制

以具有极高抗水平的抗溴氰菊酯家蝇Musca domestica vicina Macquart DR0品系为试虫,模拟田间几种常见的用药方式(混用、轮用、使用增效剂),在室内进行平行汰选,并以不用药和继续用原药汰选的为比较,研究试虫在这几种用药方式下的敏感性变化及其变化机制。抗性家蝇用辛溴混剂、辛硫磷以及溴氰菊酯＋SV₁汰选后,在F₁₆(F₁₇)代以前,对溴氰菊酯及汰选药剂的抗性发展相对都比较缓慢;F₁₆(F₁₇)代以后,用溴氰菊酯＋SV₁汰选的家蝇对溴氰菊酯的敏感性迅速下降,抗性发展很快。家蝇对溴氰菊酯的敏感性变化与药剂中溴氰菊酯的选择压有关。生化分析结果表明,在不同用药方式汰选下,家蝇体内酯酶、多功能氧化酶、谷胱甘肽-S-转移酶、乙酰胆碱酯酶的酶活或特性发生了不同的变化。     

植物次生物质诱导作用对杀虫药剂毒力影响研究

通过培养基混药法测定了芸香甙、槲皮素和2—十三烷酮三种植物次生物质的诱导作力的影响。芸香甙的诱导作用提高了棉铃虫对甲基对硫磷和灭多威的耐药性,而对溴氰菊酯毒力的影响则随诱导时间的不同而异;槲皮素的诱导作用提高了棉铃虫F₂代对灭多威的毒力,槲皮素的诱导作用对溴氰菊酯的毒力无影响;2—十三烷酮的诱导作用提高了棉铃虫对溴氰菊酯的耐药性,提高F₁代对灭多威的敏感度,而对甲基对硫磷的毒力影响不大。     

棉铃虫对拟除虫菊酯杀虫剂敏感性的修复及其乙酰胆碱酯酶的变化

利用生物测定和生物化学方法研究了抗药性棉铃虫Helicoverpa armigera(Hubner)对拟除虫菊酯敏感性修复及其体内乙酰胆碱酯酶的变化,结果表明：当去除药剂选择压后,棉铃虫对拟除虫菊酯的抗性为不稳定。随着停止用药的时间加长,敏感性增加。从田间收集的棉铃虫在室内饲养后第1代对拟除虫菊酯的抗性下降速度较迅速。特异性酶抑制剂对敏感和抗性棉铃虫种群的乙酰胆碱酯酶亲和力试验结果证实,乙酰胆碱酯酶在抗性棉铃虫对杀虫剂反应发生变化的过程中发生改变,这种酶的改变可能对棉铃虫抗药性的不稳定性有重要影响。     

棉铃虫对氰戊菊酯抗性和敏感品系的选育

用氰戊菊酯对来自阳谷的棉铃虫(YG)Heliothis armigera(Hubncr) 进行抗性晶系的筛选。在15代期间经过9代的室内选育,获得抗性品系(Fcn-R),抗性倍数高达2“3倍,筛选后F₁₅代LD₅₀值(24.1412μg/头)比筛选前F1代lD₅₀值(0.2020μg/头)提高了119.5倍。对来自偃师的棉铃虫(YS)进行了连续两代单对筛选,得到敏感品系(Fen-S),敏感晶系的LD50值为0.0116μg/头,接近1983年东台敏感晶系的LD₅₀值(0.0098μg/头)Fcn-R抗性晶系筛选前后分别测定了七种杀虫剂的剂量-死亡回归线,发现Fen-R抗性品系对溴氰菊酯[LD₅₀(Fen-R)/LD₅₀(YG)=5.2X] 和氯氰菊酯(2.5X)具有一定程度的交互抗性;而对功夫菊酯(0.66X),氯菊酯(0.89x)、灭多威(0.74X)及久效磷(1.5x)没有交互抗性。氰戊菊酯加Pb的增效试验结果表明棉铃虫对氰戊菊酯的抗性主要是由于多功能氧化酶的代谢作用。毒理学资料还暗示抗性为多因子(基因)的。     

湖北棉区转Bt基因棉对棉铃虫的控制作用

2000-2001年通过田间系统调查,表明转Bt基因棉（品种为GK19）在湖北江汉平原棉区对棉铃虫抗性稳定。试验设3个处理：转Bt基因棉化防田（使用化学农药控制害虫）、转Bt基因棉自控田（依靠天敌控制害虫）及常规棉对照田（利用综合防治措施控制害虫）。从棉铃虫的第2代到第5代整个发生期内,即使在不进行化学防治的情况下,棉铃虫在Bt棉田的发生量也保持在极低的水平(最高百株虫量为12头)。室内饲养结果表明,转Bt基因棉对棉铃虫的生长发育（幼虫体重、蛹重）有较为明显的影响,使6龄幼虫体重减少25.6%,蛹重减少18.2%。棉铃虫幼虫取食转Bt基因棉组织后,发育迟缓,相对于常规棉喂养的整个发育历期延长17 d,使棉铃虫在田间的危害减少至少一个世代。另外,接虫试验表明,棉铃虫幼虫在常规棉上的取食时间是转Bt基因棉株上的6.1倍,极大地减轻了棉铃虫的危害程度。     

棉铃虫田间种群Bt毒素Cry1Ac抗性基因频率的估算

采用改进的F₁筛查法检测了2005年采自华北地区的棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)田间种群对Bt毒素Cry1Ac的抗性基因频率。2005年从河南安阳和河北沧县转Bt基因抗虫棉上采集二代棉铃虫卵,在室内用人工饲料饲养至2龄幼虫,用1 μg/cm² 的Cry1Ac活化毒素进行初筛,将初筛存活成虫与室内筛选的GYBT抗性品系成虫进行单对杂交,并用区分剂量(2.5 μg/cm²)对F₁代进行检测。经检测,2005年河南安阳棉铃虫种群和河北沧县棉 铃虫种群对Cry1Ac抗性基因频率基本一致,分别为1.4×10^-3和1.5×10^-3。用毒素涂表法测定了2004、2005年采自河南安阳、河北高阳、河北沧县、新疆阿克苏和新疆沙湾棉铃虫田间种群对Cry1Ac活化毒素的敏感性水平,结果表明华北棉区与新疆内陆棉区棉铃虫种群对Cry1Ac的敏感性存在一定的地区性差异（<8倍）。总体上,我国华北棉区棉铃虫种群对Cry1Ac还未产生明显抗性,抗性基因频率处于正常水平。棉铃虫对转Bt基因抗虫棉的抗性风险依然存在,需要尽快启动全国性的早期抗性检测和预警工作。