茚虫威亚致死浓度对茚虫威敏感性降低的棉铃虫生物学参数及解毒酶活性的影响

【目的】本研究旨在明确茚虫威亚致死浓度对茚虫威敏感性降低的棉铃虫Helicoverpa armigera生物学参数及解毒酶活性的影响,以科学有效防治这一害虫,避免其对茚虫威的抗性快速发展。【方法】采用浸叶法测定了茚虫威对棉铃虫茚虫威抗性汰选种群(TP)及其同源对照种群(CP)3龄幼虫的毒力;用两性生命表分析LC₂₀浓度茚虫威对TP种群当代(F₀)生命表参数的影响,并测定了LC₂₀浓度茚虫威处理48 h后CP和TP种群棉铃虫3龄幼虫体内解毒酶［多功能氧化酶(MFO)、羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)］及乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性。【结果】茚虫威对棉铃虫CP种群和TP种群3龄幼虫的LC₂₀分别为2.27和9.91 mg/L。LC₂₀茚虫威处理TP种群后,48 h的生长量、化蛹率、羽化率和成虫畸形率均显著低于未用药对照,而特定年龄生命期望值e_xj高于未用药对照;TP种群棉铃虫3龄幼虫体内GST和MFO活性与CP种群相比显著升高,CarE活性显著降低。【结论】本研究结果表明棉铃虫TP种群在LC₂₀浓度茚虫威胁迫下存在明显的生长与繁殖不利性,同时对其也产生了适应能力。LC₂₀浓度茚虫威处理后,棉铃虫TP种群的GST和MFO活性被显著诱导,说明这两种酶可能与棉铃虫对茚虫威产生抗药性密切相关;而CarE活性被显著抑制,说明该酶可能参与了茚虫威转化成N-脱甲氧羰基代谢物(DCJW)的活化过程。     

三氟氯氰菊酯对棉铃虫神经细胞钠及钙通道作用机理研究

用膜片钳技术对比分析了棉铃虫三氟氯氰菊脂抗性品系（R）及其同源对照品系（S）幼虫了体培养中枢神经细胞Na^2 通道的门控特性及杀虫剂对R和S神经细胞Na^ 、Ca^ 通道门控过程的影响。结果表明,S神经细胞Na^ 通道电流（S－INa）在－50－40mV激活,－20mV左右达峰值,R神经细胞Na^2 通道电流（R－INa）在－40mV左右激活,－10－0mV达峰值,即R－INa激活电压与峰值电压均向正电位方向移动约10mV,提示二者Na^ 通道控特性不同,R神经细胞Na^ 通道功能发生了变异。三氟氯氰菊酯作用后,S－INgn R-ISs的I－V曲线均向负电位方向移动的10mV,S－INa在20min后基本消失,而R－INa被阻断需时约90min,延长近5倍,其幅值有减小再增大的现象。对Ca^2 通道分析表明,杀虫剂作用后,R及S神经细胞Ca^2 通道电流的I－V曲线均向负电位移动10－20mV,提示三氟氯氰菊酯对Ca^2 通道的门控过程也有影响。与R－INa幅值起伏变化相联系,可推知杀虫剂对神经细胞的毒性作用中,Na^2 、Ca^2 通道均受影响。     

转双基因抗虫棉对棉铃虫的抗性

将苏云金杆菌 (Ｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ,Ｂｔ)杀虫晶体蛋白 (ｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄａｌｃｒｙｓｔａｌｐｒｏｔｅｉｎ ,ＩＣＰ)基因转入棉花植株中获得的抗虫棉花 (下略为Ｂｔ棉 ) ,为棉花害虫综合防治开辟了新的途径。Ｂｔ棉除具有丰产性、纤维品质好和对靶标害虫的良好控制作用等特性外 ,更重要的应用价值在于其高杀虫效果与维护生态环境的协调发展的良性作用上[1] 。但研究结果已表明 ,害虫对ＢｔＩＣＰ的抗性适应 ,将严重威胁Ｂｔ棉的使用寿命[2 ] 。已有的报道证明 ,将两种不同作用机制的杀虫基因转入植物并同时表…     

菜缢管蚜、棉铃虫对杀虫混剂及其单剂的抗性遗传力分析

采用阈性状分析法,估算了菜缢管蚜Lipaphis erysimi(Kaltenbach)和棉铃虫Helicoverpa armigera(Hubuer)对菊马混剂及其单剂、棉铃虫对灭铃威混剂及其单剂的抗性现实遗传力,并对抗性风险和混剂延缓抗性的作用进行了评估。结果表明,菜缢管蚜和棉铃虫对混剂的现实抗性遗传力均明显小于各单剂,依次为：拟除虫菊酯>氨基甲酸酯>有机磷>混剂。混剂的使用寿命大于组成其各个单剂的使用寿命之和,抗性风险依次为：拟除虫菊脂>氨基甲酸酯>有机磷>混剂。菊马混剂对菜缢管蚜和棉铃虫,灭铃威混剂对棉铃虫均有延缓抗性发展的作用。灭铃威对棉铃虫抗性发展的延缓作用最显著。     

昆虫生长调节剂的毒理机制与抗药性研究进展

昆虫生长调节剂是通过干扰昆虫正常生长发育,致使昆虫个体死亡或活动能力下降,从而导致种群灭绝的一类特异性杀虫剂。本文对3类重要的昆虫生长调节剂（保幼激素类似物、几丁质合成抑制剂和蜕皮激素类似物）的毒理作用机制以及害虫对其抗药性的研究进展进行了综述,叙述了害虫对该类药剂的抗药性发展情况,并对其抗药性机理进行了探讨。目前研究表明,害虫对该类药剂的主要抗性机理是解毒代谢酶增强和表皮穿透率降低。     

甲氧虫酰肼对不同抗性棉铃虫种群谷胱甘肽S-转移酶活性和基因表达量的影响

【目的】明确与谷胱甘肽S-转移酶（GST）相关联的棉铃虫 Helicoverpa armigera (Hübner)对甲氧虫酰肼的抗性分子机制, 更有效地开展棉铃虫抗药性的快速监测。【方法】用LC₄₀甲氧虫酰肼处理棉铃虫3龄初幼虫, 测定处理前、后抗性种群GST的活性及5种GST基因的表达量变化, 并比较一种Delta基因GSTd1的编码区序列。【结果】经测序、比对, 抗甲氧虫酰肼种群（R-methoxyfenozide）和同源对照种群（S-methoxyfenozide）GSTd1基因编码区序列相同, 表明其编码的酶结构没有发生改变。甲氧虫酰肼处理前, R-methoxyfenozide种群的GST比活力显著高于S-methoxyfenozide种群; 而药剂处理后, 两种群的GST比活力均降低, 但R-methoxyfenozide种群的活性可以快速回升。药剂处理前, R-methoxyfenozide种群的GST基因表达量显著高于S-methoxyfenozide种群。药剂处理对不同抗性种群GST基因表达量的影响差异较大。除了GSTs1, S-methoxyfenozide种群GST基因表达量均降低, 其中GSTd2和GSTe2可以缓慢回升。GSTs1表达量在36 h内没有明显变化, 但在48 h显著升高。R-methoxyfenozide种群的GST基因表达量均先降低, 然后迅速恢复, 除GSTe2基因外, R-methoxyfenozide种群的基因初始表达量和药剂处理后的最终表达量均显著高于S-methoxyfenozide种群。【结论】棉铃虫对甲氧虫酰肼的抗性与GST比活力增强有关, 而GST比活力的增强主要源于多个GST基因的过量表达。     

棉铃虫室内饲养技术的改进

在传统人工饲料饲养技术的基础上 ,对棉铃虫的卵、幼虫、蛹和成虫的饲养器材和操作方法进行了简化和改进。将产于纱布上的卵经消毒晾干后 ,直接放于塑料保鲜袋中孵化。初孵幼虫用毛笔移入特制的带盖 1 0孔饲养盒 ,每孔 1头 ,孔径和高度为 2 5cm× 1 8cm ,接虫前每孔加人工饲料 4～ 5g ,接虫后加盖 ,直至化蛹。幼虫化蛹后用培养皿收集 ,直接放于成虫饲养笼中 ,任其羽化、交配和产卵。采用这一改进饲养技术 ,幼虫存活率、化蛹率、羽化率等均有显著提高 ,棉铃虫的病害明显减少 ,同时节约饲养成本约 5 0 %。     

光学活性拟除虫菊酯对棉铃虫神经细胞钠通道电流的影响

用全细胞膜片钳技术对比分析了alpha体氯氰菊酯与theta体氯氰菊酯对棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫离体培养中枢神经细胞Na⁺通道门控过程的影响。结果表明,alpha体氯氰菊酯作用后,神经细胞Na⁺通道电流（I_Na）先增大,同时通道的激活电压向负电位方向移动约10 mV,提示alpha体氯氰菊酯使通道激活电位降低,通道更容易被激活。药剂作用约10 min后,I_Na又迅速降低,表明alpha体氯氰菊酯对开放状态的Na⁺通道有抑制作用。另外,alpha体氯氰菊酯使I_Na到达峰值的时间缩短,但对失活时间无明显影响。Theta体氯氰菊酯也使I_Na激活电位左移,幅值降低,但降低速率较慢。总的结果表明alpha体氯氰菊酯与theta体氯氰菊酯对棉铃虫中枢神经细胞处于关闭和开放状态的钠通道均有作用,且alpha体氯氰菊酯对钠通道电流的抑制作用强于theta体氯氰菊酯。     

华北地区棉铃虫对转Bt基因抗虫棉抗性适应的模拟模型

通过对华北地区耕作制度和生态系统的了解,在充分考虑种群遗传学、生物学和人为操纵因子等三大因素的基础上,建立了一个预测棉铃虫对转Bt基因抗虫棉抗性适应的模拟模型。在华北地区典型的耕作制度下,如果所有棉田均为Bt棉,则Bt棉的预期寿命为7年;如果只有春播棉为Bt棉(约占棉田总面积的70%),则其寿命为10年。模型的灵敏度分析表明, Bt棉的使用寿命随抗性基因的显性度、初始抗性频率、Bt棉所占比例等因素的增长而迅速缩短。当Bt棉表达的杀虫蛋白量恰好全部杀死敏感基因型(G_SG_S)个体时,Bt棉的预期寿命最短。由于国外采用的“高剂量/庇护所”抗性治理策略不适用于棉铃虫及华北棉区的耕作制度,我国需要加强对其它抗性治理措施(如转双基因抗虫棉)的研究与应用。     

棉铃虫幼虫神经细胞的急性分离培养及其电压门控通道的膜片钳研究

探索了棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫神经细胞的急性分离与体外培养的条件,并利用全细胞膜片钳技术首次对棉铃虫幼虫急性分离神经细胞的电压门控性钠、钾和钙通道的基本电生理学特性进行了研究。结果表明,棉铃虫幼虫中枢神经细胞在TC-100、L-15和Grace培养基中均可贴壁生长,在DMEM培养基中基本不能存活。在TC-100培养基分别与其它三种培养基按一定比例混合形成的培养液中,TC-100与L-15等量混合培养液更适合于神经细胞的生长。全细胞电压钳条件下,可分别记录到电压门控性钠、钾和钙通道电流。钙电流特征为高电压激活、缓慢失活;钠电流对河豚毒素敏感;钾电流可被细胞外液中的氯化四乙胺和4-氨基吡啶抑制。