昆虫Bt毒素受体蛋白的研究进展

Bt是一种被广泛应用的生物杀虫剂,昆虫Bt受体蛋白在Bt发挥毒性过程中起到非常重要的作用,而且受体蛋白与Bt结合能力的改变可能是昆虫对Bt产生抗性的主要原因,近年来已成为国际研究的热点。该文从昆虫Bt受体蛋白的分离鉴定,结合动力学,与Bt杀虫毒性、抗性的关系及其分子本质等方面综述受体蛋白的研究进展。     

苏云金杆菌预处理棉铃虫二龄幼虫对氰戊菊酯抗性缓解及机理研究(英文)

本文研究了Ｂ．ｔ预处理棉铃虫二龄幼虫对氰戊菊酯抗性缓解及其机理。结果表明,Ｂ．ｔ预处理后的幼虫对氰戊菊酯的敏感性提高。与敏感性种群相比较,在Ｂ．ｔ预处理和未处理两个抗性种群的幼虫对氰戊菊酯的ＬＤ_５０之间纯比值分别大约增加了６２．６％和８０．９％。特异性酶抑制剂对乙酰胆碱酯酶的抑制作用显示,在活体内,马拉氧磷和甲基对氧磷对乙酰胆碱酯酶抑制效率提高了６６．１％和９９．８％;在活体外抑制效率（Ｉ_５０） ６０％和６７．５％及５５．６５％和８６．４％。同时,乙酰胆碱酯酶动力学各因子变化显著。在Ｂ．ｔ预处理的抗性棉铃虫幼虫中,Ｋｍ值从４５．５８％减少到６８．６２％;Ｋｉ值分别增加了２１．２％和４０．９％及３８．２％和６１．５％。这些结果证实Ｂ．ｔ预处理２４ｈ抗性棉铃虫二龄幼虫对氰戊菊酯的敏感性提高,乙酸胆碱酯酶的变化是重要原因之一。这一研究为在ＩＰＭ系统中将微生物杀虫剂和化学杀虫剂协调使用缓解棉铃虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性提供理论基础。     

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。     

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。     

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。     

对Bt蛋白敏感敏感和敏感的棉铃虫中肠细菌群落的比较

摘要：【目的】通过比较Cry1Ac蛋白抗性及敏感棉铃虫中肠细菌群落的结构组成,研究中肠微生物是否与棉铃虫Bt抗性产生有关。【方法】首先提取了棉铃虫中肠微生物基因组DNA,通过PCR扩增获得了16S rDNA全长片段及V3区。采用基于16S rDNA 的免培养技术—16S rDNA文库建立和变性梯度凝胶电泳（DGGE）研究了国内特有的Bt抗性和敏感品系棉铃虫中肠细菌群落组成,并对其进行分析和比较。【结果】16S rDNA文库测序结果表明,抗性品系与敏感品系棉铃虫中肠细菌群落特别是优势菌群非常相似,但在部分劣势菌群上存在差异。抗性品系中主要优势菌有：不可培养微生物（Uncultured bacterium）占56.4%,鹑鸡肠球菌（Enterococcus gallinarum）占17.0%,铅黄肠球菌（Enterococcus casseliflavus）占17.0%;敏感品系中主要优势菌为不可培养微生物（Uncultured bacterium）60.2%,鹑鸡肠球菌（Enterococcus gallinarum）占19.3%,铅黄肠球菌（Enterococcus casseliflavus）占14.7%。随后进行的PCR验证表明,部分有差异的劣势菌在两种品系虫体都存在。DGGE图谱分析表明,这两个品系棉铃虫中肠菌群相似性达到92.3%。【结论】敏感品系与抗性品系棉铃虫肠道菌群组成极其相似,推测抗性的产生与肠道微生物无直接关系。     

Cry2Ab及Cry1Ac杀虫蛋白对棉铃虫中肠蛋白酶活性的影响

为明确Cry2Ab和Cry1Ac2种Bt杀虫蛋白单用与混用对棉铃虫Helicoverpa armigera（Htibner）中肠主要蛋白酶活性的影响,本文测定了取食含不同Bt蛋白人工饲料后棉铃虫中肠总蛋白酶、类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性的差异。结果发现：Cry2Ab处理12h后对棉铃虫中肠总蛋白酶影响不大;对类胰蛋白酶的影响最大,除最高浓度处理外,其他浓度处理后棉铃虫类胰蛋白酶的活性明显高于对照;但对类胰凝乳蛋白酶活性的影响呈倒“V”字型,只有6．67ug／gCry2Ab处理后的棉铃虫酶活力显著高于对照,其他浓度处理与对照差异不显著或略低于对照;随着取食含Cry2Ab饲料时间的增加,棉铃虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的活性比对照显著增加;与对照相比,处理36h后类胰蛋白酶活性最高可增加到6．43倍。Cry1Ac处理棉铃虫12h后总蛋白酶、类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性都明显增加,而且与处理浓度呈正相关;但是24h后,处理后棉铃虫的总蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性明显降低,只有类胰蛋白酶活性仍高于对照,但活性增长倍数低于12h时的处理。Cru2Ab和Cry1Ac2种蛋白混用处理棉铃虫后,2种酶的酶活力基本低于Cry1Ac和Cry2Ab单用的酶活力之和;只有2种蛋白浓度均为2．22ug／g混用时,处理12h后类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的活性高于2种蛋白单用时酶活力之和,且都显著的高于对照。     

棉铃虫Polycalin基因的克隆及其表达分析

【目的】通过对棉铃虫Polycalin基因的克隆及其表达谱分析,进一步明确Polycalin基因在抗性中发挥的作用,为棉铃虫Helicoverpa armigera的抗性治理提供理论依据。【方法】通过RACE结合PCR技术克隆获得了棉铃虫Polycalin基因的全长序列,利用实时荧光定量PCR技术测定了在棉铃虫不同发育时期、幼虫肠道不同部位的Polycalin基因表达量,比较了棉铃虫取食含Cry1Ac蛋白的饲料后,Polycalin基因表达量的变化。【结果】该基因全长序列为2 955 bp,开放阅读框为2 781 bp,编码926个氨基酸(Gen Bank登录号为KP100652);预测蛋白的分子量为101.68 ku,等电点为4.57。推导的氨基酸序列中,N末端含有20个氨基酸组成的信号肽,含有8个O-糖基化位点,3个N-糖基化位点,C末端存在2个GPI结合位点。Polycalin在棉铃虫所有发育阶段都可以表达,幼虫期表达量较高,尤其在1~3龄幼虫体内表达量最高,在卵、成虫和蛹中的表达量较低。棉铃虫4龄幼虫取食含活化Cry1Ac蛋白的人工饲料后,Polycalin基因的表达受到抑制。【结论】研究结果可以为进一步揭示Polycalin基因的功能及其在Bt杀虫机制中的作用奠定基础。     

二十一世纪以来棉花害虫治理成就与展望

本文对21世纪以来的20年间我国棉花害虫治理研究进展进行了回顾,从Bt棉花害虫种群地位演替、靶标害虫对Bt棉花抗性演化、棉花-害虫-天敌化学通讯三个方面总结了棉花害虫生物学与生态学研究进展,从预测预报、棉花抗虫性利用、生态调控、理化诱控、生物防治、化学防治等方面梳理棉花害虫防控关键技术研发概况,以棉铃虫、盲蝽两大主要害虫为例介绍了棉花害虫绿色防控技术体系创新应用。最后,从我国棉花产业发展现状出发,对今后一段时间我国棉花害虫防控研究与实践进行了展望。