小菜蛾溴氰菊酯敏感和抗性品系蛋白质表达谱的比较分析

杀虫剂抗性是害虫防治中的一个主要挑战。为有效治理抗性, 我们必须了解杀虫剂诱导的害虫生理生化变化。目前害虫抗药性的一些机理已经清楚, 但更多的相关机制还有待探究。本研究通过蛋白质组学方法检测了小菜蛾Plutella xylostella溴氰菊酯敏感和抗性品系间蛋白质组的表达差异。结果显示： SDS-PAGE胶上有大约300个蛋白差异点, 其中23个蛋白点具2.5倍以上的表达差异, 通过MALDI-TOF-MS, 我们成功鉴定出8个蛋白, 其中包括化感蛋白CSP2、 铜锌超氧化物歧化酶和peroxiredoxin样蛋白。通过实时定量PCR（real-time quantitative PCR, qPCR）分析了其中5个蛋白的mRNA 表达水平, 结果表明mRNA 表达水平不能真实反映蛋白的表达水平。免疫印迹验证了双向电泳中SOD1的表达差异。本研究有力地证明溴氰菊酯诱导小菜蛾成虫蛋白质组表达变化, 这为进一步筛选抗性靶标提供很大的帮助。     

南京地区小菜蛾的抗药性检测及初步分析

利用浸叶法对南京郊区小菜蛾Plutella xylostella的抗药性进行了监测,发现其对拟除虫菊酯类药剂的抗性较高,而对氟虫腈、辛硫磷、毒死蜱、多杀菌素和虫酰肼依然处于敏感阶段。利用抗性小菜蛾测试发现,氧化胡椒基丁醚（增效醚,简称PBO）对拟除虫菊酯具有显著的增效作用。室内敏感性恢复实验表明,在不接触药剂的条件下,小菜蛾对拟除虫菊酯的抗性迅速下降,繁殖10代以后,抗性维持在低抗水平。因此, 小菜蛾的抗药性治理,应充分利用不同药剂的轮换使用,避免单一使用某一品种,以延缓抗性的发展,同时可以利用PBO增强拟除虫菊酯的防治效果,保证这类药剂在小菜蛾防治中的作用。     

小菜蛾对苦皮藤素抗性选育及交互抗性测定

敏感小菜蛾Plutella xylostella (L.)经苦皮藤素20代的抗性选育,其抗性增长21.57倍。选育的小菜蛾抗性品系对杀虫双、杀螟丹和叶蝉散分别有4.63、4.11和3.71倍的交互抗性;对溴氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯分别有0.22、0.01和0.26倍的负交互抗性。高抗杀螟丹、杀虫双小菜蛾品系对苦皮藤素无明显交互抗性,而高抗溴氰菊酯小菜蛾品系对苦皮藤素有3.61倍的交互抗性。     

溴氰菊酯胁迫下小菜蛾幼虫体内差异表达蛋白的分析

小菜蛾Plutella xylostella L.是世界性十字花科蔬菜的主要害虫, 已对多种杀虫剂产生抗性, 其中以对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性发展最快。溴氰菊酯是拟除虫菊酯杀虫剂中杀虫毒力最强的品种。我们前期的研究发现, 小菜蛾溴氰菊酯敏感品系（DS）和抗性品系（DR）成虫期的蛋白质双向电泳(2-DE)图谱存在显著差异。本研究通过双向电泳技术从小菜蛾4龄幼虫中分离出89个有明显差异的蛋白点, 从中选出30个进行串联质谱(MALDI-TOF-MS)实验, 并利用蛋白质数据库检索这些在抗性品系中表达而在敏感品系中不表达或者不同品系中差异表达的蛋白质的归属、 性质和功能, 最终成功鉴定出10个蛋白。对其中的3个基因进行了荧光定量PCR验证, 发现这些蛋白质在mRNA水平的表达与在蛋白水平的表达是一致的。这些在溴氰菊酯胁迫下差异表达的蛋白为研究溴氰菊酯的作用靶标和作用机理, 以及筛选与其抗性相关的蛋白质提供了依据。     

小菜蛾对杀螟丹抗性遗传的研究

利用室内选育的抗杀螟丹小菜蛾Plutella xylostella (L.)品系和敏感品系研究了该品系的抗性遗传形式,结果表明,小菜蛾对杀螟丹的抗性形式为常染色体多基因遗传,并呈不完全显性。该品系对６种常用杀虫剂的抗性谱测定结果表明,对杀虫双有较严重的正交互抗性;对敌敌畏、杀扑磷有低度交互抗性;对溴氰菊酯、灭多威和叶蝉散等药剂无交互抗性。还发现该品系对杀螟丹的抗性与乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶活性无关。     

抗性小菜蛾的乙酰胆碱酯酶敏感性

用FAO推荐的点滴法测定了小菜蛾Plutella xylostella(Linn.)对马拉硫磷和西维因的抗药性,并对抗性?和敏感(S)小菜蛾幼虫的胆碱酯酶(ChE)的性质、活性、动力学和抑制作用进行了研究.广州天河、上海梅陇的小菜蛾对马拉硫磷的抗性分别是江西南昌种群的113.8和27.4倍;它们对西维因的抗性是》3.1倍.R幼虫ChE对乙酰胆碱(ATCh)、丙酰胆碱(PrTCh)和丁酰胆碱(BuTCh)的活性分别是S幼虫的0.3、0.7和9.9倍;它们的V_max分别是0.4、1.4和7.0倍;K_m分别是209.1,87和37.8倍.毒扁豆碱、西维因、对氧磷、敌敌畏和残杀威对R幼虫AChE的抑制中浓度I₅₀,分别是S幼虫的333.3,66.7,17.2,12.5和10.0倍.对氧磷、敌敌畏、残杀威和西维因对R幼虫的双分子速率常数K₁,分别是S幼虫的126.4,86.5,32.9和12.3倍.由此可见,AChE敏感度降低是小菜蛾对有机磷和氨基甲酸酯产生抗性的主要机理之一.本文中还讨论了防治抗性小菜蛾的策略.     

小菜蛾对苏云金芽胞杆菌(Bt)的抗性研究进展

小菜蛾Plutella xylostella(L.)是为害十字花科蔬菜的一种重要的世界性害虫,由于其分布范围广、繁殖速度快、抗性水平高,已经成为最难防治的害虫之一。基于苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)开发的杀虫剂在小菜蛾生物防治中发挥重要的作用,但小菜蛾作为在田间最早对Bt产生抗性的害虫,其抗性发展及抗性机理也引起了全世界的广泛关注。本文概述了小菜蛾的发生危害及其抗药性的研究动态、苏云金芽胞杆菌的起源、发展及应用,分析了小菜蛾对Bt杀虫毒素产生抗药性及其抗性机理,并从抗性发展风险、转基因油菜种植和进一步深入开展抗性机理的研究三个方面进行了展望,以期为优化小菜蛾抗药性的治理策略、提高生物农药和Bt作物的控害效能提供借鉴和参考。     

DNA片段的高效克隆

用Taq酶进行PCR扩增时,其PCR产物的3末端有一个附加的A碱基。因此,目前在克隆PCR产物时一般使用T－VCctor。但T—Vector的价格比较昂贵,而使用本试剂盒也可在短时间内使PCR产物与平滑末端载体进行高效连接。PCR产物与平滑末端的载体连接时,有必要除去3廉端的附加碱基,并使其5末端磷酸化。使用TaKaRaBKLKit（BllllltillgKillstiollLigstiollKit）可使这一连串的反应在短时间内完成。PCR产物的末端平滑化与磷酸化反应在一个反应体系内同时进行,一次反应后便可得到能够用于连接的DNA片段。用于连接反应的PCR产物无需进…     

保护酶系在小菜蛾对阿维菌素抗性中的作用

对小菜蛾Plutella xylostella(L.)阿维菌素敏感(ABM-S)和抗性(ABM-R)种群的保护酶系(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD和过氧化氢酶CAT)进行了活性比较。以单头虫表示酶活力,上述3种酶的活性与虫龄正相关,老熟幼虫期酶活性最高。总体上,ABM-S种群的3种酶活性高于ABM-R种群,SOD活性的种群差异随虫龄的增长而减小,1～2龄幼虫ABM-S种群的SOD活性是ABM-R种群的14.27倍。POD活性在3龄幼虫期性差异最大,为4.80倍。CAT活性在4龄末期幼虫无种群差异,其它龄期的活性差异约1～2倍。上述结果表明,阿维菌素抗性并未导致小菜蛾保护酶系统活性增加,这也暗示了昆虫酶系统的能量保守性。     

Downregulation of ubiquitin gene expression in the deltamethrin‐resistant diamondback moth (Plutella xylostella L.)

Plutella xylostella (L.) has long been regarded as a very important universal pest of cruciferous crops. It is therefore important to understand its mechanisms of insecticide resistance. In our previous study, we obtained a differently expressed sequence with relatively high homology to the ubiquitin (UBI) gene as assessed via cDNA representational difference analysis (RDA). To further study this product, we cloned UBI open reading frame (ORF) sequences identified from both sexes of the deltamethrin‐resistant strain (DRF and DRM) and the deltamethrin‐sensitive strain (SF and SM) of P. xylostella. The deduced protein sequence of DRM was different from the other samples. The expression level was measured using real‐time quantitative polymerase chain reaction (PCR) and Western blot. The results of both analyses revealed the expression levels, in order from highest to lowest, to be in SF, SM, DRF and DRM. This indicates that the long‐term use of deltamethrin on P. xylostella results in decreased expression of the UBI gene.     

小菜蛾对几种常用药剂的敏感性测定

采用叶片浸溃法,在2001年10月和2002年10月分别测定了福州上街蔬菜基地的小菜蛾,对10种杀虫剂的敏感性。结果表明,上街菜区小菜蛾对灭多威、杀虫双、辛硫磷、毒死蜱、杀灭菊酯和功夫菊酯等农药极不敏感,已不能有效控制小菜蛾的危害。而小菜蛾对氟啶脲、阿维菌素、氟虫腈和虫螨腈比较敏感。通过两次毒力测定比较(2002年10月的LC50;2001年10月的LC50),结果表明,大多数杀虫剂敏感性变化较小。但小菜蛾对阿维菌素敏感性明显下降,毒力倍数达6．65倍,对氟虫腈毒力倍数相差1．48倍。此外,2002年10月小菜蛾对功夫菊酯的LC50为2001年10月的2．02倍。用浸叶法和浸溃法测定多杀菌素、氟虫腈与虫螨腈推荐浓度对小菜蛾幼虫的毒杀作用。结果表明3种药剂浸叶法处理效果均较理想。     

Evidence for behavioural resistance by the diamondback moth, Plutella xylostella (L.)

Abstract:  The diamondback moth (DBM), Plutella xylostella (L.) (Lep., Plutellidae), is an important pest of brassicaceous crops worldwide. It has developed resistance to almost every synthetic insecticide applied in the field and consequently is often difficult to control in crucifer-growing areas. DBM oviposition behaviour was investigated in greenhouse and growth chamber conditions with seven cruciferous and one non-cruciferous plant varieties. In free choice tests, females deposited more eggs on the stem near the soil-stem interface than on leaves. Our findings suggest that DBM is capable of developing behavioural resistance through oviposition site selection to avoid lethal doses of foliar-applied insecticides in the field.     

小菜蛾抗药性及其治理对策的研究进展

小菜蛾（Plutella xylostella L.）的抗药性研究是一项全球性的重要课题。本从其抗药性发展、抗药性机理研究进展、抗药性检测及研究手段的状况、抗药性治理对策等方面,对小菜蛾抗药性的研究进展进行综述。目前,对小菜蛾抗药性的分子水平上的探讨甚少。     

小菜蛾酪氨酸酶生物化学性质研究

采用时间动力学法对小菜蛾Plutella xylostella酪氨酸酶的最适反应条件、对抑制剂的敏感度以及发育期变化规律进行了研究。结果表明：小菜蛾酪氨酸酶反应的最适pH值为6.4,反应线性时间为0～2 min,在22℃和4℃下其活性分别可保持12 h 和72 h,在-20℃下至少可保持7 天。不同发育阶段小菜蛾酪氨酸酶活性的大小依次为预蛹＞4龄幼虫＞蛹＞1龄、2龄、3龄幼虫＞成虫。苯基硫脲（phenyl thiourea,PTU）对小菜蛾阿维菌素抗性品系和敏感品系酪氨酸酶活性的抑制中浓度（I₅₀）值分别为1.1796 μmol/L和1.2795 μmol/L,二者无明显差异。     

Inheritance of resistance and cross resistance pattern in indoxacarb-resistant diamondback moth Plutella xylostella L.

Leaf-dip assay of Plutella xylostella against indoxacarb showed that the concentration that produced 50% mortality (LC₅₀) of indoxacarb ranged from 20.1 to 11.9 ppm, with highest in Nasik and lowest levels in Coimbatore strains. In selection studies, the LC₅₀ of indoxacarb was 18.5 ppm at generation 1 (G1), which increased to 31.3-fold (167.8 ppm) resistance after ten exposed generations (G10) as compared to unexposed. The LC₅₀ of quinalphos was 74.4 ppm, which increased to 10.0-fold (631.5 ppm) resistance after G10. The LC₅₀ of cypermethrin resistant strain resulted in an 11.5-fold increase in resistance after G10. In P. xylostella , heritability (h²) after ten generations of selection was estimated at 0.4. The number of generations required for tenfold increase in LC₅₀ (1/R) were 6.7. The response to indoxacarb selection in P. xylostella was 0.2 and the selection differential was estimated as 0.4. The phenotypic standard deviation was 0.2. Reciprocal crosses between indoxacarb-resistant and susceptible strains showed that the inheritance of indoxacarb resistance was autosomal. The degree of heritability (D_LC) (0.4, 0.4) indicated incomplete recessive inheritance of indoxacarb resistance.     

cDNA representational difference analysis of the deltamelthrin-resistant and -susceptible populations in diamondback moth (Plutella xylostella L.)

Abstract:  The improved cDNA representational difference analysis was preliminarily used to analyse the genetic differences between the deltamethrin-susceptible and -resistant strain of the diamondback moth. The driver amplicon is the cDNA from the susceptible strain while the tester amplicon is from the resistant strain. After four rounds of subtractive hybridization, we obtained one different product, the size of which was about 200 bp. Comparisons between our sequencing results and data in GenBank show that there is one sequence which has a relatively high homology to the ubiquitin gene, but there are no reports indicating that its upregulated expression is correlated with insecticide resistance. Hence further studies are warranted.     

小菜蛾碱性磷酸酶基因cDNA片段的克隆及其序列分析

利用DNAman设计简并引物,通过反转录一多聚酶链式反应(RT-PCR)克隆小菜蛾Plutella xylostella(L.)抗性、敏感种群中可能与苏云金芽孢杆菌(Bt)抗性相关的碱性磷酸酶基因。琼脂糖电泳结果显示扩增条带与预期片段长度一致,阳性克隆经测序获得了403bp的基因片断。经blast比较得出所克隆基因属于碱性磷酸酶基因。与敏感种群相比,抗性种群中该基因片段有18个碱基发生变化,有1个氨基酸发生替换(缬氨酸转变为苏氨酸)。研究结果对于进一步研究小菜蛾全基因结构、功能有重要的意义。