棉铃虫细胞色素P450 CO差光谱的测定

采用经典的CO差光谱方法测定棉铃虫Helicoverpa armigera细胞色素P450含量时发现,同一样品的多次平行测定结果间差异显著。进一步研究表明测定时通入CO后的间隔时间不同,计算出的P450含量存在1～16倍的差异。多次连续扫描结果表明A_450nm-490nm与通入CO后到扫描的时间间隔呈钟形曲线,说明CO与P450的结合需要一定的时间,以A_450nm-490nm最大值计算P450含量最为准确。     

棉蚜抗氧化乐果品系的羧酸酯酶基因突变

用氧化乐果对室内敏感品系棉蚜Aphis gossypii (Glover)进行抗性选育,经24代筛选,抗性指数达到124.7倍。以α-乙酸萘酯（α-NA）为底物,比较了氧化乐果敏感和抗性品系棉蚜羧酸酯酶的比活力,发现抗性品系羧酸酯酶比活力明显小于敏感品系。对这两个品系的羧酸酯酶基因进行了克隆,通过对抗性和敏感品系羧酸酯酶基因核苷酸序列及推导的氨基酸序列比较,发现抗性品系有4个氨基酸残基发生了替代 (His¹⁰⁴→Arg, Ala¹²⁸→Val, Thr³³³→Asp, Lys⁴⁸⁴→Arg)。对其蛋白质三维结构分析推测只有His¹⁰⁴→Arg的替代是位于其活性中心。棉蚜氧化乐果敏感和抗性品系羧酸酯酶基因cDNA全长的GenBank登录号分别为AY485216和AY485214。     

茉莉酸甲酯处理对棉铃虫生长和解毒能力的影响

【目的】为明确茉莉酸甲酯（methyl jasmonate, MeJA）的不同处理方式对昆虫生长和解毒代谢能力的影响,以及MeJA熏蒸处理昆虫对植物防御和昆虫解毒代谢之间关系的影响。【方法】本文比较了取食MeJA和MeJA熏蒸等两种处理对棉铃虫Helicoverpa armigera 3龄末幼虫生长和解毒代谢酶活性的影响,并系统研究了经MeJA熏蒸处理的棉铃虫3龄末幼虫,再取食经MeJA喷雾处理的棉叶,其中肠解毒酶活性的变化。【结果】取食MeJA和MeJA熏蒸两种不同处理,对棉铃虫幼虫的生长及解毒能力的影响有所不同。取食含2.9 μg/g MeJA的人工饲料显著抑制了棉铃虫的生长,同时诱导棉铃虫幼虫P450活性增加了1.92倍,而MeJA熏蒸虽然没有影响棉铃虫幼虫的生长,但MeJA熏蒸处理使棉铃虫幼虫P450活性和羧酸酯酶活性分别增加了2.94倍和1.16倍。经MeJA熏蒸处理后的棉铃虫幼虫,再取食正常的或经MeJA喷雾处理的棉叶,其幼虫P450活性显著增加,其中经MeJA熏蒸处理的棉铃虫,再取食经MeJA喷雾处理的棉叶,其P450酶显示了最高活性。【结论】MeJA熏蒸处理棉铃虫,不仅使棉铃虫中与P450酶相关的解毒能力显著增加,而且增加了棉铃虫对于MeJA所诱导的棉花防御反应的解毒能力。     

蛋白质沉淀剂对棉铃虫谷胱甘肽S-转移酶的部分纯化

通过用聚乙烯亚胺（PEI）、硫酸铵、聚乙二醇（PEG）沉淀技术和GSH-Sepharose 4B亲和柱对棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)幼虫中谷胱甘肽S-转移酶进行了部分纯化研究。结果表明PEG10000和PEG20000的纯化效果优于硫酸铵的沉淀效果。通过PEI沉淀去核酸后,再用硫酸铵沉淀,中肠和脂肪体GST活性分布在70%～75％和60%～65％沉淀段,比活力分别为1 081.49和596.41 nmol/(min·mg),纯化倍数分别为2.53和2.2。在6种PEG中,PEG10000和PEG20000的纯化效果较好。在中肠和脂肪体中PEG10000沉淀的GST活性峰分别在40%～45％和30%～40％,GST比活力分别为795.11和1 080.18 nmol/(min·mg),纯化倍数分别是2.4和3.97。PEG20000沉淀中肠和脂肪体GST的活性峰分别在25%～40％和25%～45％,比活力分别是767.57和945.96 nmol/(min·mg),纯化倍数分别是2.81和3.05。用GSH-Sepharose 4B纯化中肠GST,GST比活力达到5 888.44 nmol/(min·mg),纯化倍数达到107.38。     

中红侧沟茧蜂化学感受蛋白MmedCSP1的结合特征

化学感受蛋白是一类存在于昆虫化学感受器中的可溶性蛋白, 被认为与昆虫识别外界化学信息有关。本研究使用pGEX-4T-1表达载体在BL21 (DE3)异源表达系统中表达中红侧沟茧蜂Microplitis mediator化学感受蛋白MmedCSP1, 并通过亲和层析法纯化得到去表达标签的MmedCSP1;使用bis-ANS作为荧光配基, 在荧光分光光度计上研究它与50种气味标样的结合特征, 从而得到此类化学感受蛋白在中红侧沟茧蜂嗅觉识别中识别气味的种类。结果表明: MmedCSP1只能与水杨酸甲酯、戊烷、罗勒烯、β-紫罗兰酮、3, 4-二甲基苯甲醛、2-己酮和叶醇结合。但只有脂类化合物β-紫罗兰酮能在浓度为1 mmol/L下将bis-ANS从MmedCSP1中替换50%, β-紫罗兰酮与MmedCSP1的结合常数为16.89 μmol/L。这些结果提示MmedCSP1参与中红侧沟茧蜂对水杨酸甲酯、戊烷、罗勒烯、β-紫罗兰酮、3, 4-二甲基苯甲醛、2-己酮和叶醇等气味的识别过程, 且在不同气味中的识别过程中对于气味的运输能力有差异。     

应用酶标仪动力学方法监测棉蚜的抗药性

用酶标仪动力学测定法对3个抗性水平不同的棉蚜品系（R1、R2和R3）和1个敏感品系（S）的羧酸酯酶进行了研究,S、R1、R2和R3品系对α-乙酸萘酯（α-NA）的平均比活力分别为57．10、1171．69、1236．14和3293．00μmol·mgpro－1·min-1（分光光度计终点测定法）和38．24、85．27、198．14和762．25mOD·min－1·aphid-1（酶标仪动力学法）。终点测定法结果显示出不同品系间最大相差达60倍;酶标仪动力学测定法研究表明,4个棉蚜品系羧酸酶活性与其抗药性程度显著相关。通过对这两种方法的比较,酶动力学方法的测定结果更可靠。     

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)。     

绿盲蝽P450基因的克隆及增效醚对P450酶活性的抑制作用

为探讨P450介导的绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür)抗药性机制,合理使用杀虫药剂,本研究通过活体和离体抑制实验发现,增效醚(PBO)对绿盲蝽P450酶活性有显著的抑制作用:在处理时长为24h时,P450酶活性由未处理时的12.02pmol/min/mgPro.下降至1.63pmol/min/mgPro.,PBO对P450酶的抑制中浓度为0.256mmol/L。生物测定结果表明,PBO对三氟氯氰菊酯具有显著增效作用,增效7.2倍,而对吡虫啉、灭多威、马拉硫磷无显著增效作用。利用RT-PCR及RACE技术对绿盲蝽P450基因进行克隆,获得了2条CYP4家族基因,全长均为1631bp,含有完整的开放阅读框,编码501个氨基酸;序列比对表明这是一对等位基因,含有CYP4家族所有保守特征序列;同源性比较及系统发育分析显示这2个基因编码的氨基酸序列与褐飞虱Nilaparvata lugens CYP4CE1亲缘关系最近,同源性分别为41.5%和41.1%。     

两种盲蝽的抗药性监测

本文从2009到2011年连续3年用马拉硫磷、毒死蜱、灭多威、三氟氯氰菊酯、吡虫啉、硫丹6种杀虫药剂诊断剂量监测了河北、河南、山东、安徽等重要棉产区绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür)田间种群的抗药性。2010年马拉硫磷诊断剂量处理河北邱县、安徽望江田间种群死亡率95%以上;毒死蜱诊断剂量河南郑州、山东滨州,安徽地区的田间绿盲蝽死亡率大于80%;三氟氯氰菊酯诊断剂量死亡率接近95%以上;2010年安徽望江、2011年河北邱县、山东滨州、安徽无为田间种群在吡虫啉诊断剂量下的死亡率在78%～90%。点滴法对2011年各地绿盲蝽种群抗药性监测表明,各地绿盲蝽对毒死蜱、灭多威、吡虫啉均处于敏感阶段,对于马拉硫磷、三氟氯氰菊酯、硫丹大多处于低抗水平阶段。在对中黑盲蝽Adelphocoris suturalis Jakovlev3年的抗性监测中,作者发现种群抗性个体频率的出现更为普遍。     

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。