昆虫对有机磷杀虫剂的抗性

有机磷杀虫剂在害虫的防治中多年来一直被作为一种有效的化学农药来使用。随着杀虫剂的大量使用,大部分害虫对这些杀虫剂产生了不同程度的抗性,导致杀虫剂剂量不断加大、防治效果降低,同时也造成了严重的环境污染。近年来,对昆虫有机磷杀虫剂抗性机制的研究发现,害虫对有机磷杀虫剂产生抗性的主要原因是由于其作用靶标物乙酰胆碱酯酶(AchE)对杀虫剂敏感性下降、AchE或普通酯酶活性上升等。本文就近年来国内外关于昆虫对有机磷杀虫剂抗性机制的研究进行综述,以期对害虫的抗性监测及抗性治理提供有用的参考。     

细菌生物被膜对细菌-昆虫共生关系和昆虫致病性的影响

细菌杀虫剂是重要的一种微生物杀虫剂,在生物防治中有着广泛的应用,但在长期的使用过程中,其抗紫外能力低导致田间持效期短,且部分害虫对已经开发利用的细菌杀虫剂产生了抗性。在昆虫中肠形成的细菌生物被膜(bacterial biofilm,简称BBF)可能抗宿主蛋白酶,有望缓解害虫对细菌杀虫剂产生抗性的问题。分析并综述了BBF的形成机制以及细菌对昆虫致病的作用机制,以及昆虫中肠形成BBF对细菌-昆虫共生关系和对昆虫致病性的影响。     

昆虫对生物农药的抗性机制及对策

本文综述了昆虫对B.t等生物杀虫剂的抗性机制及延缓昆虫抗性发展所应采取的措施.昆虫通过下列不同机制产生抗生:1)昆虫的血淋巴对B.t等生物杀虫剂的营养细胞的抑制作用.2)各种来源的蛋白酶对毒素蛋白的过度降解作用.3)昆虫中肠沉淀蛋白对毒素蛋白的沉淀作用.4)中肠上皮修复能力增强.5)中肠的吸附位点对毒素蛋白的亲和力下降.通过加强对B.t菌株的选育,合理科学的用药方式及采用不同的模式进行植物基因操作以提高杀虫蛋白的表达和活性等综合措施,减缓和降低昆虫抗性的发展.     

昆虫对转Bt杀虫蛋白基因植物的抗性及其对策

1 引言 苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis 简称Bt)是目前世界上产量最大、应用最为成功的微生物杀虫剂,除了已筛选出多种Bt菌株直接发酵培养外,还培育出转基因工程菌及转基因植物,使Bt的使用范围大为扩大. Bt在形成芽孢时产生的伴孢晶体是Bt杀虫活性的主要来源,它可能由几种晶体蛋白即δ-内毒素组成,包括Cry和Cyt两大类.一般认为,δ-内毒素的作用过程要经溶解、酶解活化、与受体结合、插入和孔洞或离子通道形成等五个环节[1],涉及到多种毒素和作用位点,单一因素的改变对其敏感性影响不大,自50年代到80年代初Bt应用的30多年里,均未有昆虫对之产生抗性的报道,以至于一些研究者曾过分乐观地认为昆虫对Bt 不会产生抗性.进入80年代后,情况发生了急剧变化,相继发现五带淡色库蚊(Culex qu inquefasciatusg)、印度谷螟(Plodia interpunctella)等多种昆虫对Bt产生了抗体[2],同时在田间也发现世界性蔬菜害虫小菜蛾(Plutella xylostella) 对Bt产生了抗生[3-4],世界各国相继开展了昆虫对Bt产生抗性的条件和机制的研究,以期在昆虫还未普遍对Bt产生抗性之前,制定出相应的防治策略,这对于Bt制剂,尤其是转Bt工程菌和转Bt植物的推广使用,具有十分重要的意义.     

昆虫抗药性产生机制

杀虫剂是害虫防治的有效途径之一,但随着杀虫剂长期和广泛的使用,昆虫种群对各种杀虫剂的敏感性降低,产生了抗药性,如何克服昆虫的抗药性是害虫综合治理的重要问题。近年来,借助基因组测序和遗传操作技术的发展,对昆虫抗药性的研究已经深入到细胞水平和分子水平,取得诸多重要的突破,为害虫抗性的控制奠定了理论基础。本文从常见杀虫剂的历史沿革及作用机理切入,从靶标抗性、代谢抗性和穿透抗性3个方面阐述了杀虫剂抗性产生的机制:杀虫剂作用位点的突变降低了靶标与杀虫剂的亲和力,细胞色素P450酶系和谷胱甘肽转移酶系的激活增加了杀虫剂的降解,表皮结构成分的变化和ABC转运蛋白的增加有效阻挡了杀虫剂的渗入。利用基因操作手段或抑制剂,对上述3种抗性机制的关键步骤进行调控可能成为未来杀虫剂抗性控制的新策略。     

实蝇害虫抗药性研究进展

实蝇科昆虫中的橘小实蝇Bactrocera dorsalis、瓜实蝇B. cucurbitae、南亚实蝇B. tau、柑橘大实蝇B. minax和枣实蝇Carpomya vesuviana等害虫危害作物和果树后造成一定经济损失,而在生产中为追求快速高效常采用化学防治方法控制。但在长期化学防治过程中,实蝇害虫采取代谢、基因标靶、行为和肠道共生菌等系列机制对杀虫剂产生抗药性。本文综述实蝇害虫对杀虫剂的防治现状、抗药性、抗性机制及抗性治理策略,以期为其防治提供参考。     

实蝇害虫抗药性研究进展

实蝇科昆虫中的橘小实蝇Bactrocera dorsalis、瓜实蝇B. cucurbitae、南亚实蝇B. tau、柑橘大实蝇B. minax和枣实蝇Carpomya vesuviana等害虫危害作物和果树后造成一定经济损失,而在生产中为追求快速高效常采用化学防治方法控制。但在长期化学防治过程中,实蝇害虫采取代谢、基因标靶、行为和肠道共生菌等系列机制对杀虫剂产生抗药性。本文综述实蝇害虫对杀虫剂的防治现状、抗药性、抗性机制及抗性治理策略,以期为其防治提供参考。     

昆虫抗药性靶标不敏感机制的研究进展

靶标不敏感（targetsiteinsensitivity）是昆虫对杀虫剂产生抗药性的一个极为重要的生化机制,已在多种昆虫对多种杀虫剂的抗性中发现[1,2],最著名的便是：变构乙酰胆碱酯酶（alteredacetvlcholinesterase,简称变构AChE）对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的抗性、不敏感的Na 通道（insensitivesodiumchannel）对DDT和除虫菊酯的击倒抗性（knockdownresistance,kdr）,以及不敏感的γ-氨基丁酸受体（insensitiveGABAreceptor）对环戊二烯类杀虫剂和γ-六六六的抗性[3]。80年代以来,众多学者利用各种技术尤其是分子生物学技术对上述靶…     

控制害虫的新设想——不育基因的生物工程

害虫防治的重要性和艰巨性害虫给农作物和人类健康所造成的危害是巨大的。在长期生产实践中,人们已经发展了各种方法来控制害虫,其中包括农业防治、化学药剂防治、生物防治(应用微生物杀虫剂和天敌昆虫)、物理防治和遗传防治等防治和技术。但是这些方法的使用都有一定的局限性和副作用,有的甚至造成了严重后果。例如作为目前生产中占主导地位的化学药剂防治,已给人类带来了很大麻烦,害虫对化学农药产生抗性,导致农药的     

基于苏云金杆菌毒素的微生物杀虫剂出现麻烦事了吗?

研制基于苏云金杆菌(BT)及其毒素的杀虫剂的公司今后可能会遇到严重问题。许多研究 BT 的公司是因为昆虫对合成的化学杀虫剂产生抗性才进行这项研究的。过去希望这种现象不会发生在微生物杀虫剂上,可是现在农业研究中心(ARS)的 Willian McGaughey已发现昆虫也会产生 BT 抗性。尤其是昆虫能产生对δ-内毒素的抗性;δ-内毒素则是在此领域开展工作的各公司最感兴趣的 BT 毒素。McGaghey 认为,这类抗性可能影响直接应用于植物的细菌在未来的用途,不管这些     

昆虫钠离子通道基因突变及其与杀虫剂抗性关系的研究进展

昆虫电压门控钠离子通道(voltage-gated sodium channel)存在于所有可兴奋细胞的细胞膜上,在动作电位的产生和传导上起重要作用,是有机氯和拟除虫菊酯杀虫剂的靶标位点。在农业和医学害虫控制过程中,由于有机氯和拟除虫菊酯杀虫剂的广泛使用,抗药性问题日益突出。其中,由于钠离子通道基因突变,降低了钠离子通道对有机氯和拟除虫菊酯类杀虫剂的亲和性,从而产生击倒抗性(knock-down resistance, kdr),已成为抗性产生的重要机制之一。本文综述了昆虫钠离子通道的跨膜拓扑结构、功能、进化及其基因的克隆;更重要的是总结了已报道的40多种昆虫40个钠离子通道基因非同义突变,以及钠离子通道基因选择性mRNA剪接和编辑,以及它们与杀虫剂抗性的关系;也评述了钠离子通道基因突变引起蛋白质结构的改变,从而对杀虫剂抗性的影响机制。这些研究对于进一步鉴定与杀虫剂抗性相关的突变及抗性机制,开发有机氯和拟除虫菊酯类杀虫剂抗性分子监测方法具有重要意义。     

杀虫剂抗性: 遗传学、基因组学及应用启示

杀虫剂抗性已成为害虫防治工作需要解决的一个重要问题,也是一种人为的、自然选择的重要的进化现象,开展抗药性的研究不仅为抗性的监测、治理和农药工业的发展提供科学参考,还可以揭示生物进化的一些基本规律。在过去的10年,昆虫对许多化学杀虫剂抗药性的分子基础得到了进一步阐明,已从果蝇Drosophila melanogaster中克隆了杀虫剂的靶标基因,还查明了一些害虫的与抗性相关联的基因突变。最近,随着经注释的昆虫基因组的出现,由复杂多基因酶系如酯酶、细胞色素P450酶及谷胱甘肽S-转移酶介导的抗性的机制有了突破性的进展,有关杀虫剂抗性的进化以及抗性基因的传播模式也逐步得到揭示。基因组技术在揭示昆虫其他可能的抗药性机制以及在发现新的杀虫剂靶标方面将发挥更大的作用。     

植物抗虫基因工程研究进展

植物抗虫基因工程研究进展周兆斓,朱祯（中国科学院遗传研究所,北京１００１０１）在世界范围内,虫害造成的损失约占农作物总收获量的１３％,每年大约损失数千亿美元。目前,广泛使用化学杀虫剂控制虫害,由于化学杀虫剂的作用方式是非特异的,因此在施放杀虫剂时不但杀死了害虫,同时也杀死了有益昆虫及害虫的天敌,造成生态平衡的破坏;化学杀虫剂对人、畜也有严重危害,其在自然界中的残留以及在食物链中的积累已造成了严重的环境污染;另外,由于长期使用农药,害虫已逐步对其产生抗性,目前已经出现了几百种对杀虫剂有耐受性的害虫,有些甚至到了无药可治的程度。据有关部门反应,我国棉花的主要害虫-棉铃虫对农药的耐受性有逐年提高的趋势,常规使用剂量已不能有效地控制其危害。     

昆虫离子通道及其抗药性研究进展

昆虫细胞膜离子通道是多种杀虫剂的作用靶标,通道功能特性的变异等与害虫抗药性密切相关.电压钳及膜片钳等电生理技术在离子通道功能研究中具有独特优势,在杀虫剂作用机理及害虫抗性机理研究中越来越受到重视.昆虫细胞膜离子通道主要包括配体门控通道和电压门控通道两大类.配体门控通道主要包括乙酰胆碱受体、GABA和谷氨酸受体通道等.电压门控通道主要有钠、钾和钙通道等,其中钠通道研究成果较多,与害虫抗性关系密切.由于钙离子的重要生理功能,随着研究深入,钙通道将成为研究重点.     

关于昆虫抗药性遗传机理的探讨

目前,世界半数以上的害虫对现有主要农药产生了抗性,能抗杀虫剂的昆虫大约有400多种,约60种杀虫剂相继失效。我国棉铃虫的抗性自1986年开始发生,到1989年大发生,抗性倍数激增,最     

害虫抗药性的生化机理

害虫的抗药性是与杀虫剂穿透昆虫表皮速率降低,解毒作用增强和靶标部位敏感性降低有关。昆虫体内多功能氧化酶、磷酸酯酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽－Ｓ－转酶和脱氯化氢酶活力的增加是害虫抗性的主要生化机理。抗性昆虫体内乙酰胆碱酯酶对杀虫剂敏感性降低,中枢神经组织敏感性降低和“抗击倒基因”（Ｋｄｒ）的存在是拟除虫菊酯类杀虫剂的主要抗性机制。     

昆虫抗药性机制及抗性治理研究进展

化学杀虫剂的广泛使用,使昆虫产生抗药性的现象日渐突出。抗药性是一种潜在的、强大的、普遍的自然现象。研究昆虫的抗药性对于农林害虫防控、新型杀虫剂研发、生态环境的多样性等具有重要的意义。近年来随着昆虫基因组学的发展,昆虫抗药性研究取得突破性进展,本文介绍了基因组学在昆虫抗药性研究中的应用,着重概述了昆虫抗药性形成的分子机制以及其治理策略,并对今后如何延缓抗性的发展进行了探讨和展望。     

苏芸金芽孢杆菌与蜡状芽孢杆菌

苏芙金芽抱杆菌（ffecilliusthuringiensis简称B．t．）与蜡状芽抱杆菌（Bacilluscereus简称Bc,）这一对高度近缘细菌既有重要的经济意义又与人类的健康密切相关。B．l．在其芳抱形成期可产生杀虫晶体蛋白,已成为全球性应用最广泛的细菌杀虫剂［‘］二能产生多种有害毒素,诸如肠毒素、呕吐毒素、溶血素等,可引起人类非肠道感染及食物中毒,是人类的条件致病菌口。尽管B．t．杀虫剂有较好的完全性记录。但新近的文献表明,昆虫病原菌Bt．与人类的条件致病菌五C,的基因型及表现型非常相似,B．t．菌株也可产生对非靶标生物及人富有毒…     

害虫Bt抗性机制研究新方向：昆虫体液免疫系统

作为最成功的生物农药,苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis (Bt)杀虫剂已在农业生产中应用了约80年。Bt由于其特异性强、安全高效的特点而得到广泛、成功的应用,极大减少了化学农药的用量,为环境保护作出了巨大贡献。然而,由于长期使用,一些靶标害虫逐渐对Bt产生抗性。本文对昆虫体液免疫及昆虫Bt抗性机制的研究成果进行了总结,已有研究认为害虫对Bt产生抗性的主要原因是毒素激活受阻及(或)毒素受体突变或减少。然而近年越来越多的研究表明,昆虫的Bt抗性还与其免疫系统,特别是与Toll, IMD和proPO-AS等体液免疫通路有关。由此,本文对昆虫体液免疫系统参与昆虫Bt抗性形成的主要通路进行了归纳和推论。IMD免疫通路可能通过MAPK信号通路参与调节昆虫Bt抗性,或可能通过多种免疫反应对抗因中肠组织被Bt破坏而引起的败血症,并通过JNK信号通路促使中肠组织愈合,进而提高其对Bt的抗性。从体液免疫系统切入研究,可能成为深入探索昆虫Bt抗性机制的新方向。     

利用自然控制因素防治棉花害虫

长期以来,我国对棉花害虫的防治主要依靠化学农药。进入80年代,由于对取代有机氯农药的菊醋类杀虫剂长期不节制高频次单一使用,甚至滥用,棉蚜AphisgossypiiGlover、棉铃虫Heliothisarmigera（Hubner）对其抗性迅速产生,不仅防治费用增加,还严重污染了生态环境。因此研究和探索利用自然控制因素防治棉花害虫有重要意义[1]。我国利用自然控制因素防治棉花害虫有如下几方面情况：1耕作制度的改变大面积种植单一作物,缺乏桥梁食物,昆虫群落结构简单,常发性害虫的大发生频率就高;作物相复杂,混种程度高,昆虫群落组成较复杂,天敌昆…