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。     

邯郸地区棉铃虫抗药性的一些生物化学特性(英文)

对河北邯郸地区的抗性棉铃虫(Helicovrpa armigera H(?)bner)种群不同发育阶段乙酰胆碱酯酶(AChE)对灭多威和对氧磷的敏感磷的敏感度结果表明:4-5龄幼虫的AChE在棉铃虫整个发育期中敏感度是最低的,成虫期的AChE最敏感,蛹期AChE平均敏感度低于幼虫期。用甲基对硫磷和灭多威以LD_5的诱导剂量和LD_(50)的选择剂量处理棉铃虫幼虫后,AChE对底物的亲和力和对抑制剂的敏感度发生了明显的变化,水解β-乙酸萘酯的羧酸酯酶对底物的亲和力明显提高,而水解α-乙酸萘酯的羧酸酯酶对底物的亲和力在处理后24小时无明显改变。谷胱甘肽-S-转移酶活性,低剂量诱导组最高降低至78％和43％,而高剂量选择组提高15％,诱导组和选择组对底物的亲和力均明显降低,处理的剂量和处理后时间明显地影响棉铃虫磷酸酯酶的活性及其对底物的亲和力。     

白纹伊蚊溴氰菊酯抗性和敏感品系羧酸酯酶性质比较

本文对白纹伊蚊Aedes albopictus溴氰菊酯抗性品系和敏感品系羧酸酯酶的生物化学性质进行了比较。白纹伊蚊抗性品系和敏感品系羧酸酯酶随底物浓度(α-乙酸萘酯或β-乙酸萘酯)的变化比活力变化趋势一致,但抗性品系对这2种底物的比活力均高于敏感品系,抗性品系羧酸酯酶的米氏常数和最大反应速度与敏感品系有显著差异。胆碱酯酶抑制剂测定结果表明,抗性品系羧酸酯酶对敌敌畏和磷酸三苯酯的敏感性高于敏感品系,对残杀威的敏感性低于敏感品系。2个品系羧酸酯酶对脱叶磷的敏感性差异不大。说明羧酸酯酶可能与白纹伊蚊对溴氰菊酯抗性有关。     

棉铃虫对溴氰菊酯的抗性遗传及其生化机理

用经室内诱导的抗溴氰菊酯棉铃虫Helicoverpa armigera(Hubner)种群与室内饲养多年的敏感种群进行杂交,研究了棉铃虫对溴氰菊酯的抗性遗传规律。结果表明：杂交后的显性度(D)分别为0.34和0.35,F₁与亲本回交的期望值与实际值在比值是1 ∶1时差异显著,回交平台在35%～45%,棉铃虫对溴氰菊酯的抗性可能是一个以上主基因的不完全显性遗传。生化分析表明,抗性种群的。-乙酸萘酯酶活力与敏感种群的差异显著,这可能是棉铃虫对溴氰菊酯产生高抗药性的重要解毒酶之一。     

棉蚜对有机磷杀虫剂抗性的生化机理

本文对有机磷抗性和感性棉蚜Aphis gossypii三个种群抗性生化机制进行了讲究.首先用解毒酶的抑制剂测定药剂的解毒途径.进一步测定乙酰胆碱酯酶活力及其敏感性和多功能氧化酶、谷胱甘肽s-转移酶、α-乙酸萘酯酶和α-乙酸萘酯羧酸酯酶等解毒酶的活力.结果表明,体内条件下,多功能氧化酶与抗性有关,但在离体条件下,在棉蚜匀浆液中有内源抑制剂存在.α-乙酸萘酯酶和α-乙酸萘酯羧酸酯酶活力的增加,乙酰胆碱酯酶对杀虫剂敏感性的降低也是造成棉蚜对有机磷产生抗性的原因.     

云南烟蚜抗药性机制研究

通过比较云南烟蚜敏感品系和抗性品系的解毒酶(α-乙酸萘酯羧酸酯酶、β-乙酸萘酯羧酸酯酶)和靶标酶(乙酰胆碱酯酶)的活力,研究了烟蚜对有机磷、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类杀虫剂抗性的生化机制,并通过酯酶基因扩增检测和钠离子通道突变检测,研究了其抗性的分子机制。结果表明:α-乙酸萘酯羧酸酯酶活力增强是烟蚜对有机磷类、氨基甲酸酯类杀虫剂及拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性机制之一;乙酰胆碱酯酶在烟蚜对有机磷杀虫剂抗性中起重要作用;3个抗性品系烟蚜均没有发生酯酶基因扩增,抗拟除虫菊酯品系烟蚜发生了钠离子通道突变。     

棉蚜抗氧化乐果品系及敏感品系羧酸酯酶性质的比较

在室内用氧化乐果逐代筛选的棉蚜抗性品系,相对于敏感品系的抗性倍数是17。用α-乙酸萘酯（α-NA）、α-丁酸萘酯（α-NB）、α-磷酸萘酯（α-NP）和β-磷酸萘酯（β-NP）作底物比较研究了氧化乐果抗性和敏感品系棉蚜Aphis gossypii羧酸酯酶的比活力、米氏常数（K_m）和最大反应速度V_max）等有关的动力学常数。以α-NA和α-NB作底物时,抗性品系棉蚜的比活力显著低于敏感品系的;以α-NP和β-NP作底物时,两个品系棉蚜的比活力、K_m和V_max没有明显差异。用α-NA、β-NA作底物染色做酯酶同工酶电泳,抗性品系棉蚜的酯酶同工酶染色比敏感品系棉蚜的浅。     

繁殖寄主对赤眼蜂羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的影响

通过测定赤眼蜂Trichogramma羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的活性、对底物的亲和力以及对抑制剂的敏感度研究了繁殖寄主对松毛虫赤眼蜂T.dendrolimi和螟黄赤眼蜂T.chilonis的影响。柞蚕卵和米蛾卵繁殖的赤眼蜂羧酸酯酶对底物的亲和力有不同程度的影响,柞蚕卵繁殖的赤眼蜂羧酸酯酶对α-乙酸萘酯或β-乙酸萘酯的亲和力最高是米蛾卵的2倍以上。繁殖寄主对乙酰胆碱酯酶对底物亲和力没有明显的影响。米蛾卵繁殖的松毛虫赤眼蜂羧酸酯酶活性明显高于柞蚕卵繁殖的种群,而米蛾卵繁殖的螟黄赤眼蜂种群羧酸酯酶的活性明显低于柞蚕卵繁殖的种群。用柞蚕卵繁殖的松毛虫赤眼蜂种群对对氧磷的敏感度明显低于米蛾卵繁殖的种群,而增效磷则正好相反。繁殖寄主对松毛虫赤眼蜂吉林种群乙酰胆碱酯酶对DDVP和毒扁豆碱的敏感度没有明显的影响,而在松毛虫赤眼蜂广东种群和螟黄赤眼蜂中,柞蚕卵繁殖的种群乙酰胆碱酯酶对DDVP和毒扁豆碱的敏感度明显低于米蛾卵繁殖的种群。     

不同地区小菜蛾种群羧酸酯酶的毒理学性质研究

在1995～1997年对湖北武汉、河北张家口地区小菜蛾Plutella xylostella(L.)种群的抗药性进行了研究。结果表明对阿维菌素的抗性和台湾敏感种群相比,武汉种群抗性为4.3倍,张家口种群抗性为1.8倍;对马拉硫磷的抗性武汉和张家口种群分别为2.2和2.9倍;对氟铃脲的抗性分别为3.2和0.5倍;对溴氰菊酯的抗性分别为2.4和1.7倍。对羧酸酯酶(Care)的研究结果表明,三个种群幼虫CarE对a-乙酸萘酯或β-乙酸萘酯(a或β-NA)水解活性差异显著,但成虫Care活性没有明显差异。武汉和张家口种群幼虫CarE对a-NA和β-NA的亲和力没有明显差异,但是武汉种群幼虫Care对底物的亲和力高于张家口种群。敏感品系Care对a—NA的亲和力明显高于对β-NA,相差约3倍。不同类型的抑制剂对小菜蛾幼虫CarE的抑制能力不同。增效磷和对氧磷对敏感品系CarE水解a-NA具有明显的抑制作用,分别比对武汉种群Care的抑制作用大4.577倍(SVl)和2.576倍(对氧磷)。     

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。     

淡色库蚊中抗性相关羧酸酯酶的纯化及其生化性质

在库蚊Culex pipiens品系中,非专一性酯酶活性的升高是对有机磷杀虫剂产生抗性的重要机理之一。应用SDS/PAGE,比较淡色库蚊Culex pipiens pallens抗敌百虫品系(RD)、敏感型品系(S)和抗苄呋菊酯品系(PY)中可溶性总蛋白质带型,显示RD中含有一条特异蛋白带,其它两个品系中未检出。在RD成虫匀浆液总蛋白中含量高达2.1%。分子量测定为66 kD。应用柱层析法分离得到了较纯的纯品。以α-NA为底物测得K_m=64.1 mmol/L,V_max=249.8 mmol/(L·mg·min)。与羧酸酯酶相比较：其K_m值小于已报道的抗性品系及非抗性品系A-酯酶和B-酯酶。V_max值比已报道抗性品系A-酯酶低,比B-酯酶高。较高浓度的敌百虫并不能抑制其酶活,属于A-酯酶。在昆虫体内可能主要通过结合隔离作用(sequestration)提高昆虫对有机磷的耐受性,对有机磷杀虫剂水解作用的可能性也不能排除。     

取食不同寄主植物对棉蚜后代抗药性的影响

测定了5种药剂对棉蚜Aphis gossypii抗氰戊菊酯、吡虫啉品系和敏感品系取食棉花、黄瓜和石榴的后代的毒力,并对它们的后代体内乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶的比活力做了初步探索。结果表明,氰戊菊酯抗性品系取食棉花比取食黄瓜的后代对氰戊菊酯的抗性大76.4倍,对灭多威、氧乐果、硫丹和吡虫啉的抗性也大0.5～4.6倍;取食石榴的后代对5种药剂的抗性介于取食棉花和黄瓜的之间。吡虫啉抗性品系的测定结果与氰戊菊酯抗性品系基本一致。敏感品系取食黄瓜比取食棉花的后代对5种药剂的敏感性更高。3个品系取食不同植物的后代相比,其体内乙酰胆碱酯酶的比活力,取食棉花的为取食黄瓜的2.4～2.8倍;羧酸酯酶的比活力,取食棉花的为取食黄瓜的1.8～2.4倍。证明棉蚜的抗性和敏感品系取食的寄主植物不同,可引起对药剂敏感性的变化。乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶活力的变化均是引起这种变化的重要因素。     

Differential mRNA expression levels and gene sequences of carboxylesterase in both deltamethrin resistant and susceptible strains of the cotton aphid, Aphis gossypii

Extensive use of insecticides on cotton has prompted resistance development in the cotton aphid, Aphis gossypii (Glover) in China. A deltamethrin‐selected population of cotton aphids from Xinjiang Uygur Autonomous Region, China with 228.59‐fold higher resistance to deltamethrin was used to examine how carboxylesterase conferred resistance to this pyrethroid insecticide. The carboxylesterase activity in the deltamethrin‐resistant strain was 3.67‐, 2.02‐ and 1.16‐fold of the susceptible strain when using α‐naphthyl acetate (α‐NA), β‐naphthyl acetate (β‐NA) and α‐naphthyl butyrate (α‐NB) as substrates, respectively. Carboxylesterase cDNA was cloned and sequenced from both deltamethrin‐resistant and susceptible strains. The cDNA contained 1581 bp open reading frames (ORFs) coding a 526 amino acid protein. Only one amino acid substitution (Val⁸⁷‐Ala) was observed between deltamethrin‐resistant and susceptible strains but it is not genetically linked to resistance by the catalytic triad and signature motif analysis. The real‐time polymerase chain reaction analysis indicated that the resistant strain had a 6.61‐fold higher level of carboxylesterase mRNA than the susceptible strain. The results revealed that up‐regulation of the carboxylesterase gene, not modified gene structure, may be responsible for the development of resistance in cotton aphids to deltamethrin.     

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。     

新疆石河子和博州地区马铃薯甲虫抗药性检测

马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata(Say)在新疆北部的危害逐年加重。本文采用点滴法检测了石河子、博州和昌吉3个地区4个马铃薯甲虫田间种群对有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯、新烟碱类等15种杀虫药剂的抗性水平。结果表明,所检测的沙湾、玛纳斯、博乐和奇台4个马铃薯田间种群对拟除虫菊酯类高效氯氟氰菊酯和溴氰菊酯产生了11～155倍的抗性,博乐种群对高效氯氰菊酯抗性为27倍;4个种群对氨基酸酯类的丁硫克百威也产生了33～59倍的抗性。另外,对硫丹和阿维菌素也分别产生了11～23倍和4～7倍的抗性。但对水胺硫磷等4种有机磷和吡虫啉等3种新烟碱类杀虫药剂仍然比较敏感。研究结果为上述地区马铃薯甲虫的有效控制提供重要依据。     

不同种群棉铃虫三龄幼虫酯酶活性频率分布与抗药性的关系

选用室内饲养的棉铃虫Helicoverpa armigera偃师和湖北2个敏感品系、对辛硫磷高抗的PCP20品系、对氰戊菊酯高抗的YG45品系及1999或2000年采自山东阳谷、河北邯郸和河南安阳的田间高抗种群,江苏徐州、湖北武汉的田间中等抗性水平种群和新疆沙湾的田间敏感种群,采用酶标板酶动力学法测定了各品系（种群）的3龄幼虫个体酯酶活性频率分布和平均酯酶活性。结果表明,偃师敏感品系、湖北敏感品系和新疆沙湾田间敏感种群的酯酶活性个体频率分布相似,三个品系（种群）的平均酯酶活性相近,分别为991、1 138、1 055 mOD·min^-1·larva^-1。室内选育的PCP20抗性品系、YG45抗性品系及山东阳谷、河北邯郸 、河南安阳田间高抗种群的高酯酶活性（活性在1 800 mOD·min^-1·larva^-1以上）个体频率明显高于三个敏感品系（种群）,平均酯酶活性在1 510～2 482 mOD·min^-1·larva^-1之间。江苏徐州、湖北武汉的田间中抗水平种群高酯酶活性个体频率及平均酯酶活性都介于敏感和高抗品系（种群）之间,平均酯酶活性为1 258～1.404 mOD·min^-1·larva^-1。棉铃虫各品系（种群）平均酯酶活性与对拟除虫菊酯类杀虫剂抗性个体频率的相关性要比对有机磷类的高,相关系数分别为0.82和0.42。分析各品系（种群）高酯酶活性个体频率与棉铃虫对拟除虫菊酯类、有机磷类杀虫剂抗性个体频率的相关性,得到相似的结果。考虑到酯酶并不是棉铃虫对拟除虫菊酯抗性的主要机理,建议酯酶活性可作为棉铃虫抗药性生化检测的一个参考指标。本文还讨论了酯酶与棉铃虫对拟除虫菊酯类杀虫剂及有机磷类杀虫剂抗性的关系。     

烟粉虱对拟除虫菊酯杀虫剂的抗性机理

通过增效剂生物测定、生化分析以及钠离子通道基因ⅡS4-6 cDNA片段的RT-PCR扩增,探讨了烟粉虱Bemisia tabaci（Gennadius）对拟除虫菊酯杀虫剂的抗性机理。结果表明：对于采自田间的6个烟粉虱抗性品系,磷酸三苯酯（TPP）和胡椒基丁醚（PBO）对氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯氟氰菊酯和甲氰菊酯均有显著的增效作用,而DEM对4种拟除虫菊酯杀虫剂均无明显的增效作用。烟粉虱抗性品系的α-NA羧酸酯酶和β-NA羧酸酯酶活性分别是敏感品系的2.16～2.65倍和1.22～1.41倍,抗性品系的谷胱甘肽S转移酶活性与敏感品系没有差异,表明羧酸酯酶和多功能氧化酶在烟粉虱对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性中具有重要的作用,而谷胱甘肽S转移酶与抗性无关。通过RT-PCR克隆了6个烟粉虱田间抗性品系的钠离子通道结构域ⅡS4-6 cDNA片段的序列（420 bp）,发现与敏感品系相比,有2个位点发生突变,分别为L925I突变和I917V突变,L925I突变在所有6个烟粉虱田间抗性种群中均有发生,该位点突变已被证实与拟除虫菊酯类杀虫剂密切相关,表明神经不敏感性可能是烟粉虱对拟除虫菊酯产生抗性的另一个重要因子。     

抗胆碱酯酶剂亚致死剂量对棉铃虫毒力的影响及对乙酰胆碱酯酶的诱导作用

辛硫磷、马拉硫磷和灭多威3种抗胆碱酯酶剂亚致死剂量（LD10）预处理棉铃虫Helicoverpa armigera 3龄幼虫24 h后,对辛硫磷、马拉硫磷、灭多威、溴氰菊酯和高效氯氰菊酯5种杀虫药剂的毒力影响有明显差异。酶动力学研究表明：在48 h内,辛硫磷亚致死剂量对棉铃虫乙酰胆碱酯酶比活力有一定的抑制作用,24 h仅为对照组的0.56倍;马拉硫磷、灭多威则可以诱导乙酰胆碱酯酶的比活力增加,诱导最大值时间分别为3 h和12 h。通过对米氏常数（K_m）值分析表明,辛硫磷诱导48 h内对乙酰胆碱酯酶与底物亲和力的影响不大,马拉硫磷、灭多威诱导48 h内乙酰胆碱酯酶对底物亲和力有所下降,其中灭多威诱导组最为明显。3种药剂亚致死剂量处理24 h后,通过蔗糖密度梯度离心表明5%蔗糖梯度层乙酰胆碱酯酶分布百分数明显高于对照组,而20%蔗糖梯度层却明显低于对照组,说明亚致死剂量处理可能引起乙酰胆碱酯酶分子型及不同分子型分布比例的变化。