细胞色素P450介导抗性的进化可塑性

细胞色素P450是超基因家族,由其介导的杀虫剂代谢解毒的增强是昆虫产生抗药性的普遍而主要的机制。近年的研究表明,细胞色素P450介导的代谢抗性表现出一定程度的进化可塑性:即使是同种昆虫的不同种群在相同种类杀虫剂的胁迫下,进化选择出的抗性相关的细胞色素P450也有所不同,抗性的产生也可以是几种不同细胞色素P450协同作用或控制P450表达的调控因子的不同。     

不同地理种群尖音库蚊复组抗性动态和遗传多样性

通过生物测定、蛋白质电泳和等位酶分析等方法对5个不同地区的尖音库蚊复组蚊虫Culex pipiens complex的抗性水平、种群中非特异性酯酶基因表型分布和种群遗传多样性进行了研究。不同地理种群的抗性检测结果表明：5个种群分别对敌敌畏、对硫磷、氯菊酯和溴氰菊酯的抗性较高,对残杀威、巴沙和胺菊酯的抗性较低;朝阳种群对敌敌畏抗性最高（55.7倍）,武汉种群次之;佛山种群对氯菊酯和溴氰菊酯的抗性比率高达123倍和23.9倍。酯酶电泳结果显示：5个种群间酯酶多态性存在差异,广州和佛山两个库蚊种群酯酶表型多态性最高,有B1,A2-B2,A8-B8,A9-B9,B10和A11-B11等6种酯酶表型,提示高活性酯酶是主要的抗性机制。群体遗传学研究表明：每位点平均等位基因数（A）为2.76,平均多态位点百分率（P）为64.45％,平均预期杂合度（He）为0.1943,种群间遗传分化系数（Fst）值为0.10,平均基因流(Nm)＝2.57,说明5个种群有较丰富的遗传多样性,种群内遗传多样性高于种群之间。据此推测,种群间可以通过迁徙等方式进行基因交流,使得遗传结构、抗性水平朝一致性方向变化。本研究对我国尖音库蚊复组蚊虫的综合治理有一定指导意义。     

淡色库蚊 (Culex pipiens pallens Coquillett)的抗性酯酶表现型及其在杀虫剂压力下的变化趋势(英文)

对来自杭州、临海和金华三个城市的淡色库蚊种群进行了抗性酯酶表现型频率分布的测定和分析 ,同时对三个种群进行双硫磷、敌百虫、毒死蜱和马拉硫磷等四种有机磷杀虫剂的抗性品系筛选 ,逐代测定和分析各种群在不同杀虫剂压力下 ,其抗性酯酶表现型频率分布的变化。结果表明 ,三个自然种群中都存在酯酶B1 、B2 纯合表现型及酯酶B1 /B2 杂合表现型 ,其中酯酶B1 纯合表现型占优势。各自然种群中的抗性酯酶表现型频率分布有差异。经过杀虫剂的逐代筛选 ,各种群相对于某一杀虫剂的压力 ,表现出选择较为单一的抗性酯酶表现型的趋势 :双硫磷有利于酯酶B1 纯合表现型的选择 ,敌百虫和毒死蜱有利于酯酶B2 纯合表现型的选择 ,马拉硫磷则似乎有利于酯酶B1 纯合表现型和酯酶B1 /B2 杂合表现型的选择 ,但酯酶B1 纯合表现型相对于B1 /B2 杂合表现型来说 ,对马拉硫磷抗性更强一些。根据研究结果 ,就蚊虫的抗性酯酶基因对不同杀虫剂的选择优势及相应的蚊媒控制策略进行了讨论。     

棉铃虫对Bt杀虫剂的抗性遗传方式

随着转基因棉花种植面积的日益增加,棉铃虫Helicoverpa armigera（Hübner)对Bt的抗性已经成为一个不容忽视的问题。发展转多价基因作物是当前缓解害虫对Bt抗性的最有效措施。本研究以经室内多年筛选的、抗性倍数达2 000多倍的Bt杀虫剂（含多种蛋白）抗性品系为材料,通过生物测定和不同的杂交试验,测定棉铃虫对Bt杀虫剂的抗性遗传方式,以期为Bt生物农药的抗性治理提供一定的依据,同时为制定棉铃虫对转多基因作物的抗性治理策略提供一定的参考。对敏感亲本和抗性亲本杂交产生的F1代的研究结果表明,杂交品系的抗性倍数分别为22.2倍和24.6倍;抗性显性度D值均小于0,分别为-0.20和-0.17,抗性为常染色体不完全隐性遗传。对4种回交后代和2种自交后代F2的研究结果表明,实际死亡率与期望死亡率差异较大,说明抗性是由单基因多个位点或多基因控制。     

基于宏基因组技术解析南极不同纬度地区土壤抗生素抗性基因的分布与迁移

[目的] 南极洲不同地区环境极端多样,且受人类活动影响不一。本研究旨在探究南极不同纬度地区土壤抗生素抗性基因（ARGs）的分布特征与迁移机制。[方法] 下载南极不同纬度地区及加拿大阿尔伯特地区养殖场附近土壤宏基因组数据集,利用MetaWRAP进行组装,使用CARD、PlasFlow和ICEberg数据库对ARGs与可移动遗传元件（MGEs）进行注释。[结果] 在南极不同纬度地区土壤中,优势菌门为变形菌门、放线菌门、拟杆菌门和厚壁菌门。共注释出25类406种ARGs,以多重耐药类、四环素类及氨基糖苷类抗生素抗性基因为主。NMDS分析结果表明,南极不同纬度地区与养殖场附近土壤中ARGs的分布特征显著不同（ANISOM,P=0.001）。南极高纬度地区ARGs占总基因数的比例为0.28%,显著低于低纬度地区（1.93%,P<0.01）。不同抗生素类型的ARGs呈现不同的区域分布模式,其中硝基咪唑类、氨基糖苷类、糖肽类与大环内酯类ARGs主要分布在南极高纬度地区,四环素类与磺胺类ARGs主要分布在南极低纬度地区（P<0.05）。南极土壤中ARGs的迁移研究表明,质粒携带的ARGs占检测到的ARGs的17%。同时,共发现163个整合与接合元件（ICEs）可携带多抗耐药类、肽类和四环素类等14类ARGs。这些携带ARGs的ICEs主要分布于α-、β-与γ-变形菌纲中。[结论] 南极高纬度与南极低纬度地区土壤中ARGs的分布存在差异性,质粒与ICEs共同介导ARGs的迁移。本研究为进一步了解抗生素时代之前的原始抗性组提供数据基础。     

单核苷酸多态性在植物研究中的应用

本文概述了SNP的研究现状及其优越性,SNP在植物遗传育种、进化、种质资源遗传多样性研究和保存等方面的应用潜力.     

基因组学方法在玉米种质资源研究中的应用

近年来,分子生物学和植物基因组学得到了飞速发展,包括分子标记技术在内的基因组学方法在玉米种质资源研究中得到了广泛应用。本将对玉米种质资源研究的主要领域如玉米的起源和进化、遗传多样性的形成机制及评估、基于多样性的新基因发掘等方面的最新进展进行评述,并提出我国在应用基因组学方法进行玉米种质资源研究的策略。     

林麝及马麝SRY基因片段克隆及其在系统进化分析中的应用

根据已报道的偶蹄目动物并参照人和狗SRY基因碱基序列设计一对简并引物,以林麝(Moschus berezovskii)及马麝(M．chrysogaster)基因组DNA为模板,通过PCR扩增出SRY基因CDS区。克隆的林麝及马麝SRY基因片段经测序,其长度为684bp。从父亲遗传角度出发,利用GenBank中收录的18种偶蹄目SRY基因,用邻位相接法(NJ)和最大简约法(MP)分别构建了鹿科、牛科和麝科的系统进化树。聚类树显示麝形成一个单系,支持麝作为独立一科的观点。     

植物进化中的正选择作用

正选择是指将因含有有利突变而提高个体适合度的等位基因固定下来的选择作用,研究正选择对理解生物进化过程具有重要意义。本文回顾了近年来在植物基因中发现的正选择作用,分别对陆生植物和藻类中经历正选择作用的基因进行了总结,其中在陆生植物中发现的正选择位点主要集中在与生殖相关及与抗逆相关的基因上,这为以后对植物中正选择作用的研究提供了线索。     

植物进化中的正选择作用

正选择是指将因含有有利突变而提高个体适合度的等位基因固定下来的选择作用, 研究正选择对理解生物进化过程具有重要意义。本文回顾了近年来在植物基因中发现的正选择作用, 分别对陆生植物和藻类中经历正选择作用的基因进行了总结, 其中在陆生植物中发现的正选择位点主要集中在与生殖相关及与抗逆相关的基因上, 这为以后对植物中正选择作用的研究提供了线索。     

SIGNIFICANCE OF PASSIVE MIGRATION IN EVOLUTION OF INSECTICIDE RESISTANCE IN THE MOSQUITO CULEX PIPIENS (DIPTERA: CULICIDAE)

In order to determine the combined effects of migration and gene flow on evolution of insecticide resistance in the mosquito Culex pipiens, four samples were collected in China, among which two were collected along the railway from Beijing to Guangzhou. Bioassay data showed that the resistance levels of the four populations to dichlorvos were high and to parathion moderate as compared with the susceptible strain and there was no significant difference among the four populations to the same organophosphate (OP) insecticide. Starch electrophoresis was done to identify the frequency of known overproduced esterases and to analyze genetic diversity among various populations by electrophoretic polymorphism of five presumably neutral loci. The results indicated that the gene flow between populations existed and the number of effective migrants (Nm) was related to collection geography (Nm from 1.67 to 40.07). In contrast with lower genetic differentiation between two nearby populations (between GZ and ZS, ZZ and SQ) and higher genetic differentiation between two distant populations (between GZ and ZZ), there was a significant and inconsistent difference in the distribution of resistance alleles, A2‐B2 when explained only with active migration. This divergent situation could be straightened out when considering passive migration (such as railway transport) which increased the spread of A2‐B2 along the railway, i.e., in GZ and ZZ. The resistance alleles, A2‐B2, dispersing to around areas by active migration suffered from the limitation of gene flow and the speed of invasion.     

ESTERASE PHENOTYPES IN NATURAL POPULATIONS OF CULEX PIPIENS PALLENS (DIPTERA: CULICIDAE) AND THEIR VARIATIONS UNDER INSECTICIDE SELECTION*

Abstract Three populations of Culex pipiens pallens Coquillett, from Hangzhou, Linhai and Jinhua, were determined for their probability of resistant esterase phenotypes. Further, each population was selected with dipterex, chlorpyrifos, temephos and malathion at a given dose of 60%‐70% mortality and was determined for the variation of resistant esterase phenotypes in its offspring. The results indicated that esterase B₁ phenotype was dominant in three populations although different natural populations have a different probability distribution of esterase B phenotypes. Insecticide selection showed that various esterase loci seemed to have different selective advantages under different insecticide pressures. The esterase B₁ phenotype was selected under temephos, and the esterase B₂ phenotype was selected under dipterex and chlorpyrifos. Except for the esterase B₁ phenotype, the heterozygote of B₁/B₂ phenotypes was detected under malathion pressure. These results are discussed in relation to the selective advantages of esterase genes to OP pressure and mosquito control strategies.     

云南省致乏库蚊对四种杀虫剂的敏感性调查

云南省分别在１９７８—１９８１ 年和１９９２—１９９４ 年间开展了致乏库蚊对杀虫剂的敏感性调查。根据剂量死亡率回归线和区分剂量线相交点所处的位置, 判定１９７８ —１９８１ 年的抗性等级（ＬＣ５０ 测定） , 再与同一监测点１９９２—１９９４ 年抗性级（区分剂量法） 比较, 评估其敏感性。结果云南大部份地区致乏库蚊对ＤＤＴ、杀螟硫磷和敌百虫, 由敏感（Ｓ） 或初步抗性（Ｍ） 发展为初步抗性或抗性（Ｒ）, 原来的Ｒ种群仍保持不变; 但对马拉硫磷仍象１０ 多年前一样敏感。     

抗马拉硫磷淡色库蚊不同基因型的自然内禀增长率及其对抗性演化的影响

本文涉及淡色库蚊(Culex pipiens pallens)抗马拉硫磷纯合子(RR)、杂合子(RS)和敏感纯合子(SS)的自然内禀增长率及其对马拉硫磷抗性演化的影响。RR、RS和SS的内禀增长率分别为0.1118、0.1171和0.1339。RR和RS基因型在无杀虫剂时呈现出繁殖不利性,RR和RS的相对适合度分别是SS的0.65和0.68。 影响淡色库蚊对马拉硫磷进化的某些因子在计算机上进行了模拟。模拟的因子包括R等位基因的起始频率(P_o)、所用马拉硫磷的剂量和迁入率(m)。模拟结果表明(I)不用药时R等位基因衰减是由于RR和RS基因型的繁殖不利性;(2)在起始种群N_o=200,P_o=0.1,使用杀死全部SS和RS的剂量(8ppm)处理,使R等位基因为有效隐性,并且m≥0.15时可阻止马拉硫磷抗性的发生。     

灭幼脲Ⅰ号对致倦库蚊幼虫磷酸酶活力的影响

本文用稍加改良的磷酸苯二钠法,测定了经灭幼脲Ⅰ号处理的致倦库蚊4龄期幼虫的酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)活力的变化,发现被处理幼虫的这两种磷酸酶活力均受到影响。在整个4龄期,灭幼脲Ⅰ号对AKP活力的抑制都比较明显,抑制强度甚至达80％,对ACP活力的抑制则比较弱;但在化蛹前,当对照幼虫的ACP活力增高时,被处理幼虫的ACP活力却下降,致使两者活力也相差一倍以上。由于灭幼脲Ⅰ号对幼虫两种磷酸酶产生明显的抑制作用,从而导致幼虫的生长发育缓慢,幼虫4龄期延长,幼虫不能化蛹而终于死亡。     

马拉硫磷和敌百虫混用和轮用的研究:淡色库蚊的酯酶同功酶与抗性的关系

用马拉硫磷和敌百虫单独处理30代和31代的淡色库蚊,见到对马拉硫磷和敌百虫的抗性分别为敏感品系的286和303倍,而以马拉硫磷和敌百虫轮用(32代)和混用(31代)处理的品系对马拉硫磷和敌百虫的抗性均在70倍以下。 离体酶的活性测定和酯酶同功酶的酶谱分析均表明,抗性品系体内羧酸酯酶活力高于敏感品系;酸性磷酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的活力两者差异不显著,可见马拉硫磷和敌百虫的抗性主要和羧酸酯酶活力的增长有关。     

APPEARANCE AND SWEEP OF A GENE DUPLICATION: ADAPTIVE RESPONSE AND POTENTIAL FOR NEW FUNCTIONS IN THE MOSQUITO CULEX PIPIENS

Evolution of a new gene function is a fundamental process of adaptation. Gene duplication followed by divergence due to relaxed selection on redundant copies has been viewed as the predominant mechanism involved in this process. At a macroevolutionary scale, evidence for this scenario came from the analysis of sequences of genes families. However, even if several genetic models have described the different potential microevolutionary scenario for a new function to evolve, little is really known about the initial evolutionary dynamics of such processes. We analyze such early dynamics in natural populations of the mosquito Culex pipiens polymorphic for a duplication at Ace.1, a locus involved in insecticide resistance. The date of occurrence and the selective advantages of the duplication were estimated using frequency data. We propose a scenario where the spread of a duplication is driven, from the very beginning, by selection due to insecticide treatment.     

BIOSYSTEMATICS OF CULEX PIPIENS COMPLEX IN CHINA

Abstract The present paper is the results of the biosystematic studies of Culex pipiens complex in China, including hybridization, mathematical analyses of morphological characters and GC analyses of culticular hydrocarbons. On the bases of the results of these studies, in addition to their allopatric distribution, it can be concluded that Cx. pipiens complex in China consists of four subspecies, including Cx. p ipiens molestus recently discovered in Beijing. Cx. pipiens quinquefasciatus can not be considered as a spearate species and Cx. pipiens pallens is not an intermediate form as claimed by some western workers.