细胞色素P450介导的昆虫抗药性的分子机制

细胞色素P450(简称P450) 对杀虫剂的代谢作用直接影响到昆虫对杀虫剂的耐受性和杀虫剂对昆虫的选择性,由P450介导的杀虫剂代谢解毒作用的增强是昆虫产生抗药性的常见而重要的机制。P450介导的杀虫剂代谢抗性具有普遍性、交互抗性与进化可塑性的特点,涉及P450基因重复与基因扩增、基因转录上调以及结构基因的变异等多样化的分子机制,并且多重机制的共同作用可以导致高水平抗药性。这些研究发现说明,无论是昆虫抗药性机制的研究,还是抗药性监测与治理都要有动态的、因地制宜的理念。     

昆虫抗药性和昆虫毒理动力学(英文)

不断地使用一种杀虫药剂防治昆虫,会导致昆虫产生抗药性。对昆虫抗药性资料进行广泛综述时,发现了仅单独的解毒作用不能被解释为家蝇对有机氯杀虫药剂产生高抗性原因。作为一个基因。家蝇可以对有机氯产生比对有机磷杀虫剂更高的抗药性,尽管有机磷杀虫剂一般在虫体内是不太稳定的。考虑到昆虫毒理的动力学,杀虫药剂的穿透作用更显示出其实际的重要性。根据穿透和解毒的速率,慢的穿透作用是解毒作用的一个限制因子。防治敏感和抗性昆虫的观察结果,可以划出物理和生物因子之间关系的几种相关曲线图解。这些相关性不仅能说明家蝇对有机磷和有机氯杀虫剂的抗性程度,而且也助于选择出新的杀虫毒剂。     

昆虫抗药性测定与杀虫剂穿透生物学

论文阐明了杀虫剂穿透生物学的基本概念及其对昆虫抗药性测定的指导意义;论述了杀虫剂穿透生物学提出的背景及其与"田间毒理学"的关系,分析了在昆虫抗药性生物测定中存在的问题及其主要原因;提出了杀虫剂穿透生物学在昆虫抗药性测定中的应用原则。     

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。     

基因组学与昆虫抗药性研究

主要综述近年来基因组学技术在昆虫抗药性研究中的应用以及取得的新成果、新进展。基因组学是对生物体整个基因组结构、功能及其进化的研究。遗传连锁作图、定位克隆、数量特性位点作图、微阵列分析及转录沉默等 ,是近年来常用的基因组学研究技术。研究表明 ,应用基因组技术不仅能揭示新的昆虫抗药性机制 ,发现并定位、克隆新的抗药性基因 ,还有助于发现新型的杀虫剂作用靶标 ,改进昆虫抗药性的检 (监 )测技术以及加深人们对昆虫抗药性进化的认识等。     

寄生蜂抗药性研究进展

植物-植食性昆虫-寄生蜂三级营养结构之间由于长期相互适应和协同进化,产生了一系列独特的相互关系。选择压力将对害虫和寄生蜂的抗药性演化产生影响,但由于寄生蜂具有与植食性昆虫不同的生物学及生态学特性,选择压力对害虫和寄生蜂抗药性演化的影响作用也是不同的。研究结果表明,除体外杀虫剂对寄生蜂的直接汰选因素外,进入寄主昆虫体内的杀虫剂成分、寄主昆虫取食不同植物的特有成分以及气候因子等均会对寄生蜂的抗药性演化产生影响。     

昆虫的抗药性

随着杀虫剂的使用,越来越多的昆虫对杀虫剂产生了抗性。昆虫的抗药性已经对人类产生了严重的影响。从定义、发展简况、遗传起源、机理、检测方法及治理几个方面加以介绍,对昆虫的抗药性进行了简单的探讨。     

酯酶基因扩增及突变与昆虫抗药性

有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的大量使用导致昆虫对其产生抗药性。酯酶是昆虫体内重要的解毒代谢酶,酯酶基因表达量上升和点突变使其代谢或结合杀虫剂的能力增强是昆虫对常用农药产生抗药性的2个重要原因。文章概述昆虫酯酶基因扩增及突变所导致的抗药性,进一步分析了酯酶突变对蛋白结构和功能的影响。     

昆虫乙酰胆碱酯酶基因变异抗药性机制研究

有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的大量使用导致昆虫对其产生抗药性。乙酰胆碱酯酶是昆虫对这类杀虫剂产生抗性的重要的靶标酶,昆虫产生抗药性的重要原因之一,就是因为乙酰胆碱酯酶的基因表达量上升,或基因突变而导致其敏感性下降。文章简要论述昆虫乙酰胆碱酯酶基因发生变异而导致的抗药性,分析了变异对其结构和功能的影响。     

CSP介导的害虫抗药性新机制研究进展

CSPs(Chemosensory proteins)即化学感受蛋白,其在昆虫体内各个阶段均有表达,参与昆虫的多种生理过程,具有十分复杂的化学功能。CSPs基因介导昆虫抗药性是最新发现的害虫抗药性新机制,且近几年在几种昆虫中被报道。CSPs可以通过螯合作用大量结合农药,进而导致昆虫产生抗药性,但CSPs与杀虫剂的结合机理及其表达调控机制尚未被阐明。基于目前现状,本文系统综述了CSPs在昆虫抗药性中的功能以及抗药性相关酶的表达调控机制等方面的研究进展,分析其表达调控的可能机制,旨在为害虫抗药性机制研究提供新思路。     

天敌昆虫抗药性研究进展

天敌昆虫抗药性研究在协调害虫化学防治和生物防治中有着重要的理论和现实意义,其研究的最终目的在于更好地推进抗性天敌在害虫综合治理(IPM)中的应用。抗药性天敌昆虫具有潜在的巨大价值。鉴于此,本文系统地综述了天敌昆虫抗药性最新研究进展,包括杀虫剂对天敌昆虫的影响、天敌昆虫抗药性现状、抗药性机理和限制天敌昆虫抗药性发展因素等。文章最后还对抗药性天敌昆虫的应用前景进行了展望。     

抗药性昆虫相对适合度的研究进展

杀虫剂抗性基因的突变对昆虫生理生化的影响体现为种群适合度的变化.种群抗性等位基因频率和生物学适合度可用来表征抗性昆虫相对适合度.抗性相关靶标和代谢酶的突变会改变昆虫正常的生理功能,抗性基因过量表达会引起昆虫体内生理能量分配失衡,两者均会造成抗性代价.但是,抗性等位基因置换和修饰基因可以抵消抗性代价.抗性昆虫相对适合度的表现型取决于抗药性形成的遗传背景和抗性水平.此外,其表现型还受到各种生态因素的影响.抗性昆虫相对适合度的研究结果可为预测抗药性发展趋势、开展抗药性治理提供科学依据.     

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。     

甜菜夜蛾抗药性研究现状

就有关甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hbner)对常用杀虫剂的抗药性现状作综述。甜菜夜蛾对拟除虫菊酯类、有机磷类、氨基甲酸酯类杀虫剂已产生了较高水平的抗药性,其中山东泰安抗性种群对氯氟氰菊酯的抗性高达2445.5倍;对多杀菌素等生物杀虫剂产生了中低水平的抗性;对昆虫生长调节剂如虫酰肼的敏感性也有所降低,但昆虫生长调节剂依然是比较理想的防治药剂。对交互抗性及抗性治理也作了阐述。     

昆虫抗药性分子机制研究的新进展

昆虫抗性机制的研究对于抗性监测、治理及新农药的研制具有重要意义。在过去几十年中,人们对与昆虫杀虫剂抗性有关的昆虫行为、生理代谢活动以及作用靶标等进行了广泛的研究。已经证实,昆虫的抗药性与行为改变、生理功能改变、解毒功能增强以及靶标不敏感性有关。近年来,随着分子生物学以及昆虫基因组学的发展,昆虫抗药性的分子机理有了突破性进展,已发现并克隆了一些靶标基因,与抗药性相关的基因突变也得到广泛验证。本文综述了昆虫的抗药性机理在分子生物学上的研究最新进展,重点阐述了与昆虫抗性相关基因的扩增、表达及基因结构的改变等相关内容。     

我国昆虫毒理学五十年来的研究进展

昆虫毒理学是植物保护、卫生保健及新杀虫剂的研究与开发等的理论基础。1949－1978年我国曾对杀虫剂和毒理学进行了大量研究,如生物性杀虫剂的开发与使用,害虫抗药性,杀虫剂的构效关系,环境因素对杀虫药剂作用的影响以及昆虫不育剂的探索等,其研究成就已有了详细的介绍[1]。本文仅就1979年以来,国内昆虫毒理学的研究进展从三个方面进行论述。五杀虫药剂分子毒理学研究杀虫剂进入昆虫体内后,抑制了靶酶正常的生理功能,或作用于神经轴突阻断了神经传导或产生毒素而导致昆虫死亡。另一方面昆虫机体对药剂产生反应又能改变杀虫剂分子的…     

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。     

昆虫对植物次生物质的代谢适应机制及其对昆虫抗药性的意义

植物次生物质(plant secondary metabolites)对昆虫的取食行为、生长发育及繁殖可以产生不利影响,甚至对昆虫可以产生毒杀作用。为了应对植物次生物质的不利影响,昆虫通过对植物次生物质忌避取食、解毒代谢等多种机制,而对寄主植物产生适应性。其中,昆虫的解毒代谢酶包括昆虫细胞色素P450酶系（P450s）及谷胱甘肽硫转移酶（GSTs）等,在昆虫对植物次生物质的解毒代谢及对寄主植物的适应性中发挥了重要作用。昆虫的解毒酶系统不仅可以代谢植物次生物质,还可能代谢化学杀虫剂,因而昆虫对寄主植物的适应性与其对杀虫剂的耐药性甚至抗药性密切相关。昆虫细胞色素P450s和GSTs等代谢解毒酶活性及相关基因的表达可以被植物次生物质影响,这不仅使昆虫对寄主植物的防御产生了适应性,还影响了昆虫对杀虫剂的解毒代谢,因而改变昆虫的耐药性或抗药性。掌握昆虫对植物次生物质的代谢适应机制及其在昆虫抗药性中的作用,对于明确昆虫的抗药性机制具有重要的参考意义。本文综述了植物次生物质对昆虫的影响、昆虫对寄主植物次生物质的代谢机制、昆虫对植物次生物质的代谢适应性对昆虫耐药性及抗药性的影响等方面的研究进展。     

本期重点推介

已有研究表明,昆虫体内解毒酶的解毒能力增强是昆虫对杀虫剂产生抗性的主要原因之一,而昆虫的抗药性在不同性别之间存在差异。苏州大学医学部和蚕桑研究所刘海涛等选用家蚕Bombyx mori     

害早抗药性的生化机理

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－转移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”的存在是拟除虫菊酯类杀虫剂的主要抗性机制。