棉铃虫对Bt生物农药早期抗性及与转Bt基因棉抗虫性的关系

用饲料感染法建立了棉铃虫Helicoverpa rmigera(Hubmer)敏感品系(SUS1)对Bt生物农药的敏感毒力基线和区分剂量,1995年测定了五省六县棉铃虫初孵幼虫对Bt生物农药的敏感性,结果表明：山东阳谷、河北邯郸、河南新乡、安徽萧县及江苏丰县棉铃虫已产生早期抗性,抗性个体百分率为5%～10%,与敏感品系相比,LC₅₀值稍有增加,但斜率b值明显变小;而江苏东台棉铃虫仍属敏感。这是国内外首次诊测到棉铃虫对Bt生物农药抗性。用棉叶喂饲法测定比较了转Bt基因棉花品系对不同种群棉铃虫的抗虫性效果,结果表明：用早期抗性的阳谷和新乡棉铃虫初孵幼虫接虫5d后平均死亡率较敏感品系下降16%～29%,说明棉铃虫对Bt农药与转Bt生物基因棉花品系间存在交互抗性。还讨论了Bt农药的抗性治理对策。     

棉铃虫对转Bt基因棉的抗性及其治理策略研究进展棉铃虫对转Bt基因棉的抗性及其治理策略研究进展

简述了苏云金杆菌Bacillus thuringiensis（Bt）毒素的作用方式及杀虫机理,分析了Bt棉种植过程中面临的生态风险。综述了昆虫对Bt毒素的抗性机理、监测方法及治理策略方面的研究进展。棉铃虫对Bt棉的抗性可能主要与中肠上皮细胞膜上的特异性结合受体中结合位点的改变有关。在多种抗性治理策略中,庇护所策略被公认为是目前最有效的并已广泛采用的抗性治理措施。应针对Bt棉在我国的种植情况,在棉铃虫还未在田间表现出抗性以前,制定合理的抗性预防、治理措施。     

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。     

河北转Bt基因棉田棉铃虫对杀虫剂的抗性及相关酶活性的变化

为明确河北省推广种植植转Bt基因抗虫棉（简称Bt棉）后, 棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)对常用杀虫剂的抗药性水平及其生化机理, 2011-2012年采用点滴法对保定南郊、 沧州南皮、 邢台巨鹿3个地区的田间种群以及敏感种群进行了室内毒力测定, 并采用生化分析法对4个种群相关的羧酸酯酶（carboxylesterase, CarE）、 谷胱甘肽S 转移酶(glutathione S-transferases, GSTs)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase, AChE)的活性进行了研究。结果表明: 3个田间种群对高效氯氰菊酯和氰戊菊酯处于中至高抗水平, 抗性倍数为20.02~73.70倍; 对灭多威处于低至中抗水平, 抗性倍数为6.27~11.84倍; 对高效氯氟氰菊酯(抗性倍数: 1.07~4.20倍), 辛硫磷、 毒死蜱和马拉硫磷(抗性倍数: 1.00~2.69倍), 以及氯虫苯甲酰胺（抗性倍数: 2.00~3.67倍）均处于敏感水平。3个田间种群的CarE, GSTs和AChE活性分别是敏感种群的1.06~1.23, 1.20~1.63和1.15~1.23倍, 这可能与其对高效氯氰菊酯、 氰戊菊酯和灭多威产生的抗性有关。     

湖北棉区转Bt基因棉对棉铃虫的控制作用

2000-2001年通过田间系统调查,表明转Bt基因棉（品种为GK19）在湖北江汉平原棉区对棉铃虫抗性稳定。试验设3个处理：转Bt基因棉化防田（使用化学农药控制害虫）、转Bt基因棉自控田（依靠天敌控制害虫）及常规棉对照田（利用综合防治措施控制害虫）。从棉铃虫的第2代到第5代整个发生期内,即使在不进行化学防治的情况下,棉铃虫在Bt棉田的发生量也保持在极低的水平(最高百株虫量为12头)。室内饲养结果表明,转Bt基因棉对棉铃虫的生长发育（幼虫体重、蛹重）有较为明显的影响,使6龄幼虫体重减少25.6%,蛹重减少18.2%。棉铃虫幼虫取食转Bt基因棉组织后,发育迟缓,相对于常规棉喂养的整个发育历期延长17 d,使棉铃虫在田间的危害减少至少一个世代。另外,接虫试验表明,棉铃虫幼虫在常规棉上的取食时间是转Bt基因棉株上的6.1倍,极大地减轻了棉铃虫的危害程度。     

F1代法监测田间棉铃虫对转Bt基因棉的抗性

采用表达单价Cry1Ac毒素的转Bt基因棉棉叶喂饲法比较了棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)抗、感亲本及正反交后代在Bt棉上5 d的发育速率,确定棉铃虫在Bt棉上5 d发育到2龄中期以上、体重≥0.6 mg的个体作为判别抗性纯合子的标准。2006年采用F₁代法在室内用Bt棉叶喂饲法检测河北省邱县Bt棉田棉铃虫对Bt棉的抗性等位基因频率。结果表明,127头田间雄虫中24头携带抗性基因,估测抗性等位基因频率为0.94（95%CI：0.044～0.145）,该值为在国内首次检测到的高抗性等位基因频率。该地区长期大面积种植转单价Bt棉和缺少非Bt棉作为有效庇护区导致田间抗性快速进化,需要尽快采取有效的抗性治理策略。本文还讨论了影响大田产生抗性的因素以及田间存在的抗性风险等。     

棉铃虫取食转Bt棉后蛹的抗寒力测定

在棉铃虫HelicoverpaarmigeraH櫣bner人工饲料中分别添加转Bt基因棉叶粉和常规棉叶粉饲喂幼虫,经滞育诱导后,发现2个处理间棉铃虫蛹的滞育率相似,2个处理间滞育蛹的自由水和结合水含量没有差异;但取食含Bt棉叶粉人工饲料的棉铃虫滞育蛹的过冷却点和结冰点显著高于对照组,蛹重及与抗寒性有关的脂肪和糖原含量均显著低于对照组。     

华北地区棉铃虫对转Bt基因抗虫棉抗性适应的模拟模型

通过对华北地区耕作制度和生态系统的了解,在充分考虑种群遗传学、生物学和人为操纵因子等三大因素的基础上,建立了一个预测棉铃虫对转Bt基因抗虫棉抗性适应的模拟模型。在华北地区典型的耕作制度下,如果所有棉田均为Bt棉,则Bt棉的预期寿命为7年;如果只有春播棉为Bt棉(约占棉田总面积的70%),则其寿命为10年。模型的灵敏度分析表明, Bt棉的使用寿命随抗性基因的显性度、初始抗性频率、Bt棉所占比例等因素的增长而迅速缩短。当Bt棉表达的杀虫蛋白量恰好全部杀死敏感基因型(G_SG_S)个体时,Bt棉的预期寿命最短。由于国外采用的“高剂量/庇护所”抗性治理策略不适用于棉铃虫及华北棉区的耕作制度,我国需要加强对其它抗性治理措施(如转双基因抗虫棉)的研究与应用。     

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。     

转CpTI-Bt基因棉和转Bt基因棉对棉铃虫幼虫存活、生长及营养利用的影响

2000年7月中旬和8月中旬, 分别测定了采自田间的转CpTI-Bt基因双价抗虫棉（SGK321, 以下简称CpTI-Bt棉）和转Bt基因抗虫棉（中30,以下简称Bt棉）对棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫存活、生长的影响。结果表明：7月中旬两种转基因抗虫棉抗虫效果均较好,尤其是CpTI-Bt棉棉叶和花瓣对4龄幼虫3天内致死率为92%以上;8月中旬两种转基因棉的抗虫活性均明显降低,且Bt棉的杀虫活性显著低于CpTI-Bt棉,其幼虫死亡率与对照受体棉中16的死亡率之间无显著差异,仅显著抑制了幼虫的生长;石远321(SGK321受体品系)的花瓣具有一定的抗虫活性,可显著降低取食幼虫的体重,甚至造成部分幼虫死亡; CpTI-Bt棉中,花瓣和棉叶的抗虫性明显高于蕾和铃心。对5龄幼虫取食棉铃1日后的营养指标测定结果显示： 两种转基因抗虫棉处理的幼虫相对生长率和相对取食量均显著低于石远321,但两者之间无显著差异; CpTI-Bt棉处理的幼虫近似消化率显著低于石远321和Bt棉,但其食物利用率显著高于石远321和Bt棉。     

转Bt基因棉花对棉铃虫不同龄期幼虫的杀虫活性和抑制生长作用

以我国培育的转Bt基因棉花(简称Bt棉)为材料,系统测定了Bt棉叶片对棉铃虫 Helicoverpa armigera(Hubner)不同龄期幼虫的杀虫活性和抑制生长的作用。结果表明,Bt棉的杀虫活性随着龄期的增大而趋于降低,其中处理3d只对1龄幼虫有较高效果;从1～4龄开始连续取食Bt棉后均不能化蛹,5龄幼虫则能正常化蛹。3龄幼虫取食Bt棉叶3d后的体重与初始体重之比为0.94,而取食常规棉叶的相应比值为5.48,对幼虫生长的抑制作用明显。在28℃条件下用Bt棉饲养棉铃虫1～3龄幼虫3d,对幼虫的致死率显著高于25℃处理,对3龄幼虫抑制生长的作用也显著提高。研究结果可为确定棉铃虫对Bt棉的抗性监测与治理技术以及Bt棉的田间应用技术提供依据。     

单宁对苏云金芽孢杆菌库斯塔克变种杀棉铃虫效力的作用(英文)

本文报道棉铃虫、苏云金芽孢杆菌库斯塔克变种和单宁三者间的相互作用。苏云金芽孢杆菌芽孢晶体混合粉以6个不同的浓度（0％,0．005％,0．01％,0．015％,0．02％,0．025％湿重）分别加入含0．025％单宁和不含单宁的人工饲料中。初孵幼虫分别在上述饲料中饲养48h后,转入相应的不含苏云金芽孢杆菌的人工饲料上饲养,直到留存的幼虫化蛹。结果表明,单宁与苏云金芽孢杆菌混用可提高苏云金芽孢杆菌对棉铃虫的毒力,LD50降低45％,并可显著抑制该虫的生长发育,但二者在抑制生长发育方面无交互作用。选择取食试验显示,苏云金芽孢杆菌对五龄幼虫有显著的抑食性,但单宁无此作用,单宁与苏云金芽孢杆菌混用不会增强抑食性,但单宁能抑制苏云金芽孢杆菌菌落的生长,浓度高于15mg／100ml还能抑制芽孢的萌发。     

取食刺激剂对棉铃虫在含苏云金杆菌饲料上的取食行为和死亡率的影响(英文)

苏云金杆菌在非致死剂量下对棉铃虫有强的抑食作用 ,且随着浓度的增加 ,抑食作用有进一步加强的趋势。棉铃虫取食刺激剂不仅对棉铃虫具诱引作用 ,可增加幼虫的取食时间和取食量 ,而且可减轻苏云金杆菌对棉铃虫的抑食作用。苏云金杆菌浓度越低 ,取食刺激剂的效果越好。非选择性实验中 ,加入取食刺激剂可使苏云金杆菌致死中浓度降低 4 1%。但在选择性实验中 ,幼虫死亡率无显著提高。     

EFFECT OF FEEDING STIMULANT ON THE FEEDING BEHAVIOR AND MORTALITY OF HELICOVERPA ARMIGERA ON DIETS WITH BACILLUS THURINGIENSIS*

Abstract Bacillus thuringiensis (Bt) was noticed to be highly deterrent to the feeding of Helicoverpa armigera larva when incorporated into diets, even at the non‐lethal dosage. As the dosage of Bt increased, the deterrence showed a tendency of elevation. Feeding stimulant, FS‐1 could attract larvae for feeding, and increase larval feeding time and consumption. Addition of 1% (vlv) FS1 could alleviate the deterrent effect of Bt, especialy in low concentration. In no‐choice test, it was observed that while 1% (v/v) FS1 was added, LC₅₀, of Bt underwent a 41% decrease, but in the choice test, the mortality of larvae was not significantly enhanced.     

MOLECULAR MECHANISMS OF TARGET RESISTANCE IN THE ORGANOPHOSPHATE- AND PYRETHROID-RE-SISTANT HELICOVERPA ARMIGERA (HUBNER)

Abstract  The molecular mechanisms of target resistance, i. e. acetyicholinesterase (AChE) and sodium channel insensitivity, in the organophosphate(0P)- and pyrethroid(Py)-resistant (R) Helicoverpa armigera were investigated. The activity and V_max of AChE from R strain were 1.09– and 1.23-fold of the susceptible(S) strain respectively, but the K_M value of AChE in R strain was only 0.67-fold of S stain. The K_i values of AChE from the R strain were 0.44 for DDVP and 0.50 for malathion respectively, as compared with those of the S strain. These data showed that the AChE from R strain might be qualitatively altered. The knockdown resistance ( kdr ) of the resistant H. armigera was also identified by PCR technique. The fragments of IIS6, linker of 11–111 and a part of IIS5-IIs6 in the sodium channel were cloned and sequenced, and then compared to amino acid sequences from the R and S strains. and other insect species. There was no difference to be found at amino acid level in the above fragments cloned. It was suggested that the Rdr was not involved in the resistance of R strain.     

THE ROLE OF PHOSPHOTASE AND ACETYLCHOLINESTERASE IN RESISTANCE TO PHOXIM IN HELICOVERPA ARMIGERA

Abstract The resistance mechanism underlying phoxim resistance was investigated through biochemical assays. The results show that there are marked relations between the phosphatase activity and resistance to phoxim. Furthermore, there is a significant difference in the K _i values of AChE between the two strains and it is inferred that the change in ability of binding to phoxim is a mechanism responsible for resistance to phoxim. The metabolic inhibitors Triphenyl Phosphate (TPP) and O,O-diethyl-O-phenyl-thiophosphate (SV₁) displayed significant synergism of phoxim toxicity to the two strains. It implied that esterase might be involved in resistance. However, there is no marked correlation between resistance and CarE.     

A54外毒素与Bt毒蛋白对棉铃虫的交互作用

研究测定了A5 4胞外毒素与Bt毒蛋白对棉铃虫的交互作用。结果发现随着棉铃虫饲料中A5 4外毒素浓度的增加 ,棉铃虫幼虫的死亡率显著上升 :随着棉铃虫饲料中Bt毒蛋白浓度的增加 ,棉铃虫幼虫的死亡率也显著上升。方差分析的结果表明二者互有增效作用。     

磷酸酯酶与乙酰胆碱酯酶在棉铃虫对辛硫磷抗药性中的作用(英文)

利用人工选育的方法 ,获得了棉铃虫对辛硫磷的抗药性品系和相对敏感品系 ,其对辛硫磷的LD50分别为 1 1 .0 574μg/虫和 0 .9790 μg/虫。以生物测定与生化测定的方法 ,比较了两品系的差异。增效剂活体试验测定结果表明 ,磷酸三苯酯、增效磷对棉铃虫三龄幼虫均表现出一定的增效作用 ,但在两品系间的增效作用存在差异 ,对相对敏感品系的增效倍数分别为 2 .2 7倍、2 .1 3倍 ,对抗性品系的增效倍数分别为 6.93倍和 6.43倍。磷酸酯酶活性测定结果表明 ,抗性品系的酶活力分别是相对敏感品系的1 6.67倍 (碱性 )和 1 .89倍 (酸性 ) ,Km 和Vmax则分别为 0 .76倍、2 .64倍 (碱性 )和 1 .38倍、1 .78倍 (酸性 ) ;而羧酸酯酶的活性则差异不大。对靶标酶乙酰胆碱酯酶的活性测定表明 ,与相对敏感品系相比 ,抗性品系酶活性显著增强 ,并且对杀虫剂的亲和力降低 ,说明乙酰胆碱酯酶在棉铃虫对辛硫磷的抗药性中也有着重要的作用     

棉铃虫对氰戊菊酯抗性品系和敏感品系的相对适合度

通过构建棉铃虫Helicoverpa armigera(Hubner)对氰戊菊酯抗性品系(Fen-R)和敏感品系(S)的实验种群生命表,比较了一系列生长发育和繁殖特征,并用净增殖率(Rn)来确定两个品系的相对适合度。 结果表明,Fen-R品系与敏感品系相比具有一定程度的繁殖不利性,包括雌蛾交配率降低,每头雌蛾的平均产卵量减少以及较低的卵孵化率;没有观察到Fen-R品系在生长发育上的不利性。Fen-R品系相对于敏感品系具有0.69的适合度。