斜纹夜蛾对氯氟氰菊酯不同抗性水平与解毒代谢酶的关系

为探讨斜纹夜蛾Spodoptera litura (Fabricius)对氯氟氰菊酯抗性水平与解毒代谢酶之间的关系, 以泰安郊区对氯氟氰菊酯抗性为543.7倍的斜纹夜蛾田间种群为材料, 研究了药剂汰选与否的抗性动态及不同抗性水平的解毒代谢酶活性变化。结果表明: 室内继代饲养至第30代, 不接触任何药剂的抗性下降至102.3倍, 用氯氟氰菊酯汰选28代后, 抗性上升到3 049.3倍, 而在药剂汰选至第14代, 抗性已至2 593.8倍时, 停止用氯氟氰菊酯汰选, 到第30代的抗性又降至786.3倍。表明斜纹夜蛾抗氯氟氰菊酯田间种群, 在无药剂选择压力时抗性水平会显著下降, 继续给予药剂汰选会使抗性水平显著上升。检测斜纹夜蛾田间种群5龄幼虫中肠酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性, 发现与敏感种群有显著性差异, 而多功能氧化酶O-脱甲基活性与敏感种群的差异不明显; 给予氯氟氰菊酯药剂汰选, 酯酶、谷胱甘肽S 转移酶和多功能氧化酶O-脱甲基3种酶的活性均呈显著增加趋势; 停止用氯氟氰菊酯汰选后, 3种酶的活性又呈显著下降趋势; 不接触任何药剂, 随着饲养世代数的增加, 其酯酶和谷胱甘肽S-转移酶的活性也呈下降趋势。结果提示斜纹夜蛾幼虫酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和多功能氧化酶O-脱甲基活性的提高是斜纹夜蛾对氯氟氰菊酯抗性上升的重要原因。     

甜菜夜蛾对氯氟氰菊酯抗性的表皮穿透机理

用三种方法测定了采自南京江浦的甜菜夜蛾Spodoptera exigua对氯氟氰菊酯的抗性。结果表明,抗性水平的次序为3龄幼虫点滴法（5 499.5倍）和5龄幼虫点滴法（3 973.2倍）＞3龄幼虫浸叶法（1 041.6倍）＞5龄幼虫叶片夹毒法（24.7倍）,因此该品系触杀毒力的抗性水平至少为胃毒毒力LD50的160倍。用¹⁴C标记氯氟氰菊酯测定甜菜夜蛾抗性和敏感品系5龄幼虫表皮穿透率结果表明,处理后8h,抗性品系5龄幼虫的表皮穿透率仅为敏感品系幼虫表皮穿透率的55.5%。证实表皮穿透率的降低是产生抗性的一个重要机理。     

小菜蛾对三氟甲吡醚的抗性风险评价与抗性生化机制研究

【目的】明确小菜蛾Plutella xylostella(Linnaeus)对三氟甲吡醚的抗性风险和抗性生化机制,为三氟甲吡醚的合理使用提供科学依据。【方法】采用TabashnikMc Gaughey的阈性状分析方法评估小菜蛾对三氟甲吡醚的抗性风险;采用浸叶法测定增效剂(胡椒基丁醚、磷酸三苯酯和顺丁烯二酸二乙酯)对三氟甲吡醚的增效作用,通过酶动力学方法测定了小菜蛾对三氟甲吡醚抗性和敏感品系的谷胱甘肽-S-转移酶、酯酶和多功能氧化酶的活性。【结果】经过18代次筛选,小菜蛾种群对三氟甲吡醚的抗性水平上升至14.8倍,小菜蛾对三氟甲吡醚的抗性现实遗传力(h~2)为0.1558;当h~2=0.155 8时,在致死率为50%-90%的选择压力下,预计小菜蛾对三氟甲吡醚抗性增加10倍分别需要16.1-7.3代。在小菜蛾三氟甲吡醚抗性品系中,酯酶和多功能氧化酶比活力均显著高于敏感品系,分别为敏感品系的1.34倍和1.45倍;谷胱甘肽-S-转移酶比活力与敏感品系的无显著差异。抗性品系的酯酶抑制剂磷酸三苯酯和多功能氧化酶抑制剂胡椒基丁醚对三氟甲吡醚具有明显增效作用,增效倍数分别为1.21倍和1.43倍;谷胱甘肽-S-转移酶抑制剂顺丁烯二酸二乙酯对三氟甲吡醚没有明显增效作用。【结论】小菜蛾对三氟甲吡醚产生抗性的风险较大,酯酶和多功能氧化酶活性的升高可能是小菜蛾对三氟甲吡醚产生抗性的重要机制。     

甜菜夜蛾抗高效氯氟氰菊酯近等基因系的构建

将甜菜夜蛾Spodoptera exigua抗性种群雄成虫与敏感种群雌成虫杂交,杂交后代再自交后,用高效氯氟氰菊酯杀死敏感和部分杂合个体的剂量(50 μg/mL)处理4龄幼虫,对1天后存活的幼虫再用250 μg/mL汰选,将存活幼虫发育成的雄成虫与敏感种群的雌成虫回交,再经自交和选育,如此循环6次,获得了甜菜夜蛾抗高效氯氟氰菊酯近等基因系。对该基因系构建过程中各代幼虫的抗性水平和相关生物学特性进行了监测和比较,结果表明获得的抗高效氯氟氰菊酯近等基因系抗性种群的抗药性仍保持较高水平;酯酶同工酶的电泳分析表明抗高效氯氟氰菊酯近等基因系抗性种群与敏感种群图谱相近,而与亲本抗性种群之间存在明显差异。     

甜菜夜蛾对氰戊菊酯和顺式氯氰菊酯的抗性机理

通过对活体增效作用进行测定和生化分析,探讨了甜菜夜蛾对氰戊菊酯和顺式氯氰菊酯的抗性机理.结果表明:增效醚(PBO)、增效磷(SV1)、磷酸三苯酯(TPP)和顺丁烯二酸二乙酯(DEM)对甜菜夜蛾抗氰戊菊酯品系(Fen-R)和敏感品系(S)的增效倍数之比分别为10.2、7.8、12.5和1.1,对抗顺式氯氰菊酯品系(Cyp-R)和敏感品系(S)的增效倍数之比分别为21.6、15.5、8.6和1.2.PBO、SV1和TPP对氰戊菊酯和顺式氯氰菊酯均有显著增效作用,表明多功能氧化酶和羧酸酯酶均参与了甜菜夜蛾对氰戊菊酯和顺式氯氰菊酯的抗性.Fen-R品系和Cyp-R品系4龄幼虫羧酸酯酶的活性分别是S品系的1.9和2.2倍,而谷胱甘肽-S-转移酶活性与S品系差异不显著,表明羧酸酯酶活性的提高是甜菜夜蛾对氰戊菊酯和顺式氯氰菊酯产生抗性的重要原因,谷胱甘肽-S-转移酶与两种药剂的抗性无关.Fen-R品系和Cyp-R品系的Na-K-ATPase活性与S品系均无显著差异,但在相同浓度下氰戊菊酯和顺式氯氰菊酯对S品系Na-K-ATPase的抑制作用显著高于抗性品系,表明抗性品系Na-K-ATPase对杀虫剂的敏感性已明显降低.     

甜菜夜蛾不同世代对氯氟氰菊酯抗性减退及多功能氧化酶系活性变化

在室内用人工饲料连续饲养和未用药剂筛选条件下,测定了采自田间对氯氟氰菊酯产生高水平抗性甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)种群的抗药性及其多功能氧化酶系活性的变化情况。用点滴法测定不同世代3龄幼虫抗性结果为：室内F₁代LD₅₀值为 0.9672 μg/头,抗性倍数为4 836.0倍,以后各世代逐渐降低,至F₄₃代LD₅₀值为0.0325μg/头,抗性倍数为162.5倍,抗性水平下降了29.8倍。用浸叶法测定不同世代3龄幼虫抗性结果为：室内F₁代LC₅₀值为185.6 mg/L,抗性倍数为964.7倍,以后各世代也逐渐降低,至F₄₃代LC₅₀值为9.2 mg/L,抗性倍数为47.8倍,抗性水平下降了20.2倍。与敏感品系相比,该田间种群室内饲养至F₄₃代仍处于较高的抗性水平,抗性减退缓慢,很难恢复到敏感水平。测定甜菜夜蛾田间种群室内F₂、F₂₀和F₄₁代及敏感品系5龄幼虫中肠微粒体甲氧试卤灵-O-脱甲基酶、乙氧试卤灵-O-脱乙基酶、芳香基羟基化酶及艾氏剂环氧化酶活性,结果表明：与敏感品系相比,田间种群甲氧试卤灵-O-脱甲基酶和艾氏剂环氧化酶的活性仅F₂代显著较高,F₂₀和F₄₁代差异不显著,乙氧试卤灵-O-脱乙基酶和芳香基羟基化酶的活性F₂、F₂₀和F₄₁代均显著较高。结果提示甜菜夜蛾抗性水平可能与其体内微粒体多功能氧化酶系活性有密切关系。     

棉铃虫对氰戊菊酯-辛硫磷混剂的抗性演化及解毒酶活性变化

用氰戊菊酯-辛硫磷混剂（有效成分1∶10,简称氰-辛混剂）对棉铃虫Helicoverpa armigera室内品系(YS)进行16代的抗性选育,获得棉铃虫对氰-辛混剂的抗性品系（YS-FP）。YS-FP品系与YS品系相比,对氰-辛混剂的抗性为14.7倍,对其中的单剂氰戊菊酯和辛硫磷的抗性分别为2 170倍和3.1倍。随着筛选的进行,氰戊菊酯和辛硫磷之间的共毒系数在F₂代出现短暂的增加,然后逐渐降低,它们之间的互作由增效变为拮抗。交互抗性测定结果表明,YS-FP品系对氯氰菊酯、溴氰菊酯、三氟氯氰菊酯、三唑磷和灭多威产生了明显的交互抗性,对硫丹、多杀菌素和爱玛菌素没有产生交互抗性。YS-FP品系6龄幼虫中肠细胞色素P450氧化酶甲氧基香豆素O-脱甲基活性为YS品系的10倍,3龄幼虫谷胱甘肽S-转移酶和酯酶活性分别是YS品系的1.7倍（CDNB结合作用）和2.4倍（α-NA 酯酶水解作用）。氰-辛混剂的筛选导致了棉铃虫多种解毒酶活性的增加,特别是细胞色素P450氧化酶活性增强最为明显。本研究结果表明氰-辛混剂对棉铃虫的筛选导致了广谱的交互抗性和多种代谢抗性机理,并且两个单剂之间的互作由增效变为拮抗,因此氰 辛混剂在棉铃虫抗性治理中的作用是有限的和暂时的。     

甜菜夜蛾对甲氧虫酰肼抗药性选育及其抗性生化机理初探

在室内用甲氧虫酰肼对甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)幼虫进行抗药性选育,经过13代汰选,甜菜夜蛾抗性种群(Met-R)对甲氧虫酰肼的抗性倍数为4.19倍;交互抗性测定发现,Met-R甜菜夜蛾对毒死蜱、高效氯氰菊酯、虫螨腈、虫酰肼、甲胺基阿维菌素苯甲酸盐等药剂的交互抗性比值在1.05～2.07之间,不存在交互抗性。离体酶活性测定结果表明,Met-R甜菜夜蛾5龄幼虫中肠谷胱甘肽S-转移酶比活力是相对敏感种群(SS)甜菜夜蛾的2.44倍,存在显著性差异,说明谷胱甘肽S-转移酶活性增强可能与甜菜夜蛾对甲氧虫酰肼产生抗药性有关;但Met-R甜菜夜蛾全酯酶催化活性与SS的无显著性差异,说明其抗药性可能与酯酶无关。     

不同抗药性品系甜菜夜蛾呼吸速率的比较

以甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)敏感品系(SS)及高效氯氟氰菊酯选育的抗性品系(RR)和近等基因系-抗性品系(NILs-RR)幼虫为试虫,在25±1℃,相对湿度70%,光照强度3 000 lx,光周期14L∶10D的条件下测定了3～5龄幼虫呼吸速率的变化。结果表明,抗性品系与敏感品系的同龄期甜菜夜蛾幼虫在不受药条件下的呼吸速率差异不显著,因此抗性水平的提高并未相应引起甜菜夜蛾本底呼吸速率的变化。高效氯氟氰菊酯处理幼虫后,各品系的呼吸速率均随剂量的提高而相应提高,以各品系相应LC₂₀和LC₅₀剂量处理后的呼吸速率,NIL_S-RR明显高于RR,两者又明显高于SS品系。两个抗性品系呼吸速率峰期均出现在药后5 h,而敏感品系出现在药后2 h;敏感品系保持较高呼吸速率的时间短,而抗性品系维持高水平呼吸速率的时间长,分别于药后15 h和24 h恢复到正常水平,这表明用药后抗性品系呼吸速率的提高幅度与代谢解毒能力存在一定相关性。     

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。     

西花蓟马抗辛硫磷种群的抗性机制及交互抗性

为明确西花蓟马对辛硫磷的抗性风险,研究了西花蓟马抗辛硫磷种群对其他杀虫剂的交互抗性及其对辛硫磷的抗性机制.交互抗性测定结果表明,西花蓟马抗辛硫磷种群对辛硫磷与毒死蜱、高效氯氟氰菊酯和灭多威存在中等水平的交互抗性,对溴虫腈、吡虫啉、甲维盐和多杀菌素存在低水平交互抗性,对啶虫脒和阿维菌素不存在交互抗性.酶抑制剂与辛硫磷的增效剂测定结果表明,胡椒基丁醚(PBO)、三丁基三硫磷酸酯(DEF)和磷酸三苯酯(TPP)对西花蓟马抗辛硫磷种群(XK)、田间种群(BJ)和敏感种群(S)均起到了显著的增效作用(P＜0.05),马来酸二乙酯对西花蓟马抗辛硫磷种群和敏感种群增效作用均不显著,但对田间种群增效作用显著(P＜0.05).生化测定发现:除田间种群西花蓟马乙酰胆碱酯酶活性提高不显著外,西花蓟马抗辛硫磷种群和田间种群的细胞色素P450含量(2.79和1.48倍)、细胞色素b5含量(2.88和1.88倍)及O-脱甲基酶活性(2.60和1.68倍)、羧酸酯酶活性(2.02和1.61倍)和乙酰胆碱酯酶活性(3.10倍)均显著高于敏感种群(P＜0.05);谷胱甘肽-S-转移酶酶活性也有一定程度提高(1.11和1.20倍),但不显著(P＞0.05).表明其体内解毒代谢酶和靶标酶活性提高是西花蓟马对辛硫磷产生抗性的重要原因.     

甜菜夜蛾田间种群对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和高效氯氰菊酯的代谢抗性机制

甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)云南晋宁、上海奉贤和江苏六合种群对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐抗性为45～437倍,对高效氯氰菊酯抗性为211～555倍,对其它药剂抗性不明显。这3个田间种群3龄幼虫多功能氧化酶、谷胱甘肽S-转移酶和酯酶的活力分别为室内敏感种群的2.7～8.4倍、1.9～8.6倍和1.6～5.7倍。多功能氧化酶抑制剂PBO和酯酶抑制剂DEF对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的增效比为1.2～4.3和1.3～7.7;PBO和DEF对高效氯氰菊酯的增效比为1.8～58和3.6～245;谷胱甘肽S-转移酶抑制剂DEM对这2种药剂均无增效作用。上述结果表明,解毒代谢增强可能是甜菜夜蛾田间种群对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和高效氯氰菊酯的重要抗性机理,与酯酶和多功能氧化酶活性升高有关,与谷胱甘肽S-转移酶活性升高无关。本文的研究结果还表明,对于代谢抗性机理复杂的多抗性田间种群,根据不同解毒酶抑制剂对药剂的增效作用判断不同解毒代谢酶在抗性形成中的作用更加可靠。     

雅氏瓦螨对氟胺氰菊酯的抗性机理初探

用有效成分为1000μg/L的氟胺氰菊酯药液对雅氏瓦螨Varroa jacobsoniOudemans敏感个体的腹部表皮进行穿透性测定,结果表明药液无法通过表皮起毒杀作用。通过添加酶抑制剂多功能氧化酶(PBO)和酯酶(DEF)的增效测定,结果显示PBO在抗性和敏感螨中分别增加毒效为3.27和1.80倍;而DEF为3.23和1.67倍。反映在抗性蜂螨的抗药性与多功能氧化酶的活性有密切相关,也与酯酶活性有关。对抗性螨和敏感螨的羧酸酯酶的活力测定,显示出在抗性螨中酶活指数高140%以上。同时对酯酶电泳进行扫描,也发现抗性螨与敏感螨的峰值存在差异。     

二化螟抗杀虫单和甲胺磷品系的生化特性

二化螟抗性和敏感品系分别采自浙江和安徽太湖。毒力测定结果表明,抗性品系对杀虫单和甲胺磷分别产生了37.7和52.7倍的抗性。代谢酶活性的测定结果显示,抗性品系多功能氧化酶氧脱甲基活性、氮脱甲基活性分别是敏感品系的3.3和1.34倍,而羧酸酯酶活性和谷胱甘肽转移酶活性两个品系之间没有显著差异。说明多功能氧化酶活性提高可能是二化螟对甲胺磷、杀虫单抗性的一个重要机制。为了研究二化螟可能存在的对沙蚕毒素杀虫剂靶标不敏感机制,采用RT-PCR 等分子生物学技术,分别对5个敏感个体和4抗性个体中克隆杀虫单作用的靶标烟碱型乙酰胆碱受体α1亚基（nAChR α subunit 1）cDNA序列进行了分子克隆。序列比较发现一共存在33个单核苷酸的多态性,其中14个引起了编码氨基酸的改变。但是没有发现与抗性有关的特有的碱基突变。     

甜菜夜蛾对虫酰肼的抗性选育、风险评估及交互抗性

虫酰肼是目前防治甜菜夜蛾Spodoptera exigua（Hübner）的一种主要杀虫剂,为评估其抗性风险,在室内进行了抗性筛选和交互抗性的研究。采用饲料感染法,在甜菜夜蛾饲养75代期间用虫酰肼筛选62代,与起始种群相比抗性上升39.2倍,与室内敏感品系相比抗性上升141.3倍。在筛选的早、中、后期,现实遗传力h²分别为0.1075（F₀～F₂₅）、0.2780（F₂₆～F₅₀）和0.0538（F₅₁～F₇₅）,整个筛选62代现实遗传力为0.1556。抗性种群筛选43次（F55）后停止用药筛选,饲养21代后,与敏感品系相比,抗性水平由63.5倍下降到21倍,抗性下降3倍。说明甜菜夜蛾具有对虫酰肼产生抗性的风险,且抗性衰退缓慢,短期内很难恢复到敏感水平。交互抗性测定结果表明,上述室内选育的抗性品系对甲氧虫酰肼具有71.4倍的高水平交互抗性,对阿维菌素具有13.1倍的中等水平交互抗性,对甲维盐、茚虫威和呋喃虫酰肼分别具有7.0、8.4和4.7倍的低水平交互抗性,但对溴虫腈交互抗性不明显（1.9倍）。结果提示： 间断交替使用虫酰肼可以延缓抗性的发展,但除溴虫腈外,虫酰肼和其他几种新型杀虫剂之间的轮用可能不是甜菜夜蛾抗性治理的有效策略。     

斜纹夜蛾抗性种群中酶抑制剂对杀虫剂的增效作用（英文）

采用浸液生测法研究了斜纹夜蛾Spodoptera litura巴基斯坦抗性种群中酶抑制剂［胡椒基丁醚（PBO）和脱叶膦（DEF)］对丙溴磷、灭多威、硫双灭多威、氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、联苯菊酯、茚虫威和多杀菌素等杀虫剂的增效作用。结果表明：PPO和DEF对氨基甲酸酯杀虫剂灭多威和硫双灭多威均具有增效作用,但对有机磷杀虫剂丙溴磷不具有增效作用。两种抑制剂对氯氰菊酯均产生增效作用,但对联苯菊酯没有增效作用。PPO 和DEF增加了氯氟氰菊酯对Multan种群的毒性,但没有增加其对Mailsi种群的毒性。DEF对多杀菌素具有增效作用,但PBO对其没有增效作用。PBO和DEF对氨基甲酸酯杀虫剂、拟除虫菊酯杀虫剂、茚虫威和多杀菌素具有明显的增效作用,这说明细胞色素P450单加氧酶和酯酶的解毒作用至少部分参与了斜纹夜蛾对这些杀虫剂的抗性过程。不过,两种增效剂对杀虫剂增效作用范围有限,暗示对于斜纹夜蛾巴基斯坦种群而言,其他的机制（如靶位点不敏感、表皮穿透作用降低）可能是更重要的抗性机制。