家蝇抗性和敏感品系中的乙酰胆碱酯酶动力学研究(英文)

本文对家蝇抗性和敏感品系中的乙酰胆碱酯酶 (AChE)的催化特性进行了研究。抗性品系中AChE水解ATCh和BTCh的Vmax分别为 4578.50和 1 71 6.0 8;而敏感品系的Vmax则为 1 884.75和864.72nmol/min/mgprotein ;Vmax的比率 (R/S)对ATCh是 2 .2 6倍 ;对BTCh则是 1 .74倍。AChE的Km 值在敏感品系中分别是 0 .0 69和 0 .0 34;而在抗性品系中则分别是 0 .1 56和 0 .0 59mmol/L ;Km 的比率 (R/S)对ATCh是 2 .43倍 ;对BTCh则是 1 .98倍。此外 ,我们还用eserine作为滴定剂测定了AChE的转换数kcat和酶特异性常数kcat/Km,抗性品系中的AChEkcat值均比敏感品系的要高 ;而kcat/Km 值与此相反。本文着重分析了抗性品系与敏感品系间AChE的催化特性以及对残杀威、灭多威、对氧磷的敏感度差异 ,研究结果表明抗性品系中的AChE性质有可能发生变化。同时还观察到某些杀虫剂能增强抗性品系AChE的活力 ,我们认为这种“增强反应”可能与家蝇对有机磷或氨基甲酸酯类杀虫剂的抗性发展有关     

阿维菌素对棉铃虫的抗性选育及其对解毒酶活性的影响

为了了解棉铃虫对阿维菌素的抗药性机理,用阿维菌素对棉铃虫(Heliothis armigera)进行了抗性选育,并对选育的27代棉铃虫解毒酶的活性进行了检测.选育从F0至F21代,抗性缓慢波动上升,达到选育前的121.19倍;F0至F27代抗性迅速增长,达到选育前的821.73倍,抗性发展趋势呈现S型曲线.随着选育代数的增加,对乙酰胆碱酯酶(AChE)没有明显的影响;羧酸酯酶(CarE)活性,F27是F0的2.52倍(α-NA)和2.83倍(β- NA),从20开始,活性在较高水平上波动;谷胱甘肽转移酶(GST)活性,F27是F0的2.12倍,且从F16开始,活性在较高水平上波动.选育的抗性品系,增效醚对阿维菌素增效6.77倍.上述结果说明棉铃虫对abamectin的抗性机制也涉及MFO、GSTs、CarE等多个酶系统,但与乙酰胆碱酯酶(AChE)无关.     

棉铃虫AChE不同分子型对抑制剂的敏感度及其与抗药性的关系(英文)

在分离到的棉铃虫AChE五种不同的分子型中 ,2 .1s和 8.7sAChE抗性品系对毒扁豆碱的敏感度明显低于敏感品系 ,成虫头部I50 值分别相差 1 86.3和 84.8倍 ,幼虫I50 值分别相差 1 0 1 0 倍和 1 0 5 倍。幼虫 5.3sAChE对毒扁豆碱的敏感度抗性品系和敏感品系相差达 1 2 3倍 ,而成虫则没有差异。研究结果表明 2 .1s、5.3s和 8.7sAChE敏感度降低可能是造成棉铃虫对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫药剂产生抗性的主要原因     

二点叶螨对甲氰菊酯、氧乐果和四螨嗪抗药性的选育、衰退和恢复

以兰州吐鲁沟公园的二点叶螨Tetranychusurticae为敏感品系 ,分别用氧乐果、甲氰菊酯、四螨嗪喷雾处理 15次 ,其抗性水平分别为 38 5、 479 8和 6 7 3倍。将抗性品系分别与敏感品系进行杂交和回交的结果表明 :抗氧乐果品系的显性系数DRS (R♀×S♂ )为 0 470 0、DSR (S♀×R♂ )为 0 4749;抗甲氰菊酯品系的DRS (R♀×S♂ )为 0 5 15 5 ,DSR 为0 5 2 37;抗四螨嗪品系的DRS为 0 3134 ,DSR 为 0 2 46 6。表明二点叶螨对这 3种药剂的抗性均是由单个不完全显性基因所控制。在连续 10个月不接触药剂的情况下 ,3个抗性品系的抗药性都有下降 ,抗氧乐果品系的抗性下降最快 ,只有敏感品系的抗性倍数的 3 6倍 ;抗甲氰菊酯种群的抗性下降较慢 ,为敏感品系的 95 9倍。再经甲氰菊酯、氧乐果、四螨嗪分别连续15次喷雾处理后 ,3个抗性种群的抗性水平又再度回升 ,抗甲氰菊酯品系回升较快 ,抗性为敏感品系的 5 2 3 5倍 ,抗四螨嗪品系次之 ,抗氧乐果的品系抗性恢复最慢。     

昆虫钠通道的结构和与击倒抗性有关的基因突变

击倒抗性(kdr)是指昆虫和其他节肢动物由于它们的神经系统对DDT和拟除虫菊酯类杀虫剂的敏感性降低而引起的抗性。电压敏感的钠通道是DDT和拟除虫菊酯类杀虫剂的主要靶标。已知拟除虫菊酯是通过改变位于神经膜上的这类通道而发挥其杀虫效果的,钠通道基因的点突变是产生kdr抗性的主要原因。40年来kdr抗性一直是重要的研究课题,但近10年来在kdr分子生物学方面取得了很大进展。本文主要综述了1996年以来所取得的新进展,着重于钠通道的结构、在14种害虫中与kdr抗性相关的钠通道基因突变及其氨基酸序列的多态性。这些结果有助于对拟除虫菊酯改变钠通道的功能及其机理作进一步探究。     

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.     

对Bt蛋白抗性和敏感的棉铃虫中肠细菌群落的比较

【目的】通过比较Cry1Ac蛋白抗性及敏感棉铃虫中肠细菌群落的结构组成,研究中肠微生物是否与棉铃虫Bt抗性产生有关。【方法】首先提取了棉铃虫中肠微生物基因组DNA,通过PCR扩增获得了16S rDNA全长片段及V3区。采用基于16S rDNA的免培养技术-16S rDNA文库建立和变性梯度凝胶电泳(DGGE)研究了国内特有的Bt抗性和敏感品系棉铃虫中肠细菌群落组成,并对其进行分析和比较。【结果】16SrDNA文库测序结果表明,抗性品系与敏感品系棉铃虫中肠细菌群落特别是优势菌群非常相似,但在部分劣势菌群上存在差异。抗性品系中主要优势菌有:不可培养微生物(Uncultured bacterium)占56.4%,鹑鸡肠球菌(Enterococcus gallinarum)占17.0%,铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus)占17.0%;敏感品系中主要优势菌为不可培养微生物(Uncultured bacterium)60.2%,鹑鸡肠球菌(Enterococcus gallinarum)占19.3%,铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus)占14.7%。随后进行的PCR验证表明,部分有差异的劣势菌在两种品系虫体都存在。DGGE图谱分析表明,这两个品系棉铃虫中肠菌群相似性达到92.3%。【结论】敏感品系与抗性品系棉铃虫肠道菌群组成极其相似,推测抗性的产生与肠道微生物无直接关系。     

二化螟对杀螟硫磷产生抗性的机理

本文就二化螟Ckilo suppressalis Walker对杀螟硫磷抗性发生的机理进行了较为全面的研究。活体增效作用研究表明,脱叶磷(DEF)和氧化胡椒基丁醚(PBO)对抗性种群可分别增效1.3和34.8倍。这表明了多功能氧化酶(MFO)活性增强,而似乎与水解酶的活性无关。对寓体解毒酶的进一步研究表明,抗性和敏感种群的非特异性酯酶活力无明显差异,但羧酸酮酶(CarE,加入10^-4mol/L的毒扁豆碱)和MFO的活力在抗性种群中有所增高。R种群幼虫CarE活力分别是s的2.42和2.92倍(以a-和β-乙酸萘酯为底物);R种群幼虫MFO的O-脱甲基作用的活力为s幼虫的1.43倍(以对硝基茴香醚为底物);R幼虫乙酰胆碱酯酶(AChE)对乙酰胆碱的活力是s的1.3倍,两者相差不大。但从米氏常数K_m)和最大反应速度(V_max)看,R幼虫是s幼虫的1.9和1.6倍;以对氧磷为抑制剂的R幼虫150是s幼虫的2倍。这些表明了R和s的AChE是不同的。研究结果还表明,二化螟对杀螟硫磷抗性的机理至少包括：(1)CarE活性的增高;(2)MFO的O-脱甲基活力的增高和(3)AChE敏感性的降低等。     

烟粉虱对拟除虫菊酯杀虫剂的抗性机理

通过增效剂生物测定、生化分析以及钠离子通道基因ⅡS4-6 cDNA片段的RT-PCR扩增,探讨了烟粉虱Bemisia tabaci（Gennadius）对拟除虫菊酯杀虫剂的抗性机理。结果表明：对于采自田间的6个烟粉虱抗性品系,磷酸三苯酯（TPP）和胡椒基丁醚（PBO）对氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯氟氰菊酯和甲氰菊酯均有显著的增效作用,而DEM对4种拟除虫菊酯杀虫剂均无明显的增效作用。烟粉虱抗性品系的α-NA羧酸酯酶和β-NA羧酸酯酶活性分别是敏感品系的2.16～2.65倍和1.22～1.41倍,抗性品系的谷胱甘肽S转移酶活性与敏感品系没有差异,表明羧酸酯酶和多功能氧化酶在烟粉虱对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性中具有重要的作用,而谷胱甘肽S转移酶与抗性无关。通过RT-PCR克隆了6个烟粉虱田间抗性品系的钠离子通道结构域ⅡS4-6 cDNA片段的序列（420 bp）,发现与敏感品系相比,有2个位点发生突变,分别为L925I突变和I917V突变,L925I突变在所有6个烟粉虱田间抗性种群中均有发生,该位点突变已被证实与拟除虫菊酯类杀虫剂密切相关,表明神经不敏感性可能是烟粉虱对拟除虫菊酯产生抗性的另一个重要因子。     

二化螟对杀螟硫磷产生抗性的机理

本文就二化螟Ckilo suppressalis Walker对杀螟硫磷抗性发生的机理进行了较为全面的研究。活体增效作用研究表明,脱叶磷(DEF)和氧化胡椒基丁醚(PBO)对抗性种群可分别增效1.3和34.8倍。这表明了多功能氧化酶(MFO)活性增强,而似乎与水解酶的活性无关。对寓体解毒酶的进一步研究表明,抗性和敏感种群的非特异性酯酶活力无明显差异,但羧酸酮酶(CarE,加入10^-4mol/L的毒扁豆碱)和MFO的活力在抗性种群中有所增高。R种群幼虫CarE活力分别是s的2.42和2.92倍(以a-和β-乙酸萘酯为底物);R种群幼虫MFO的O-脱甲基作用的活力为s幼虫的1.43倍(以对硝基茴香醚为底物);R幼虫乙酰胆碱酯酶(AChE)对乙酰胆碱的活力是s的1.3倍,两者相差不大。但从米氏常数K_m)和最大反应速度(V_max)看,R幼虫是s幼虫的1.9和1.6倍;以对氧磷为抑制剂的R幼虫150是s幼虫的2倍。这些表明了R和s的AChE是不同的。研究结果还表明,二化螟对杀螟硫磷抗性的机理至少包括：(1)CarE活性的增高;(2)MFO的O-脱甲基活力的增高和(3)AChE敏感性的降低等。     

甜菜夜蛾对氰戊菊酯和顺式氯氰菊酯的抗性机理

通过对活体增效作用进行测定和生化分析,探讨了甜菜夜蛾对氰戊菊酯和顺式氯氰菊酯的抗性机理.结果表明:增效醚(PBO)、增效磷(SV1)、磷酸三苯酯(TPP)和顺丁烯二酸二乙酯(DEM)对甜菜夜蛾抗氰戊菊酯品系(Fen-R)和敏感品系(S)的增效倍数之比分别为10.2、7.8、12.5和1.1,对抗顺式氯氰菊酯品系(Cyp-R)和敏感品系(S)的增效倍数之比分别为21.6、15.5、8.6和1.2.PBO、SV1和TPP对氰戊菊酯和顺式氯氰菊酯均有显著增效作用,表明多功能氧化酶和羧酸酯酶均参与了甜菜夜蛾对氰戊菊酯和顺式氯氰菊酯的抗性.Fen-R品系和Cyp-R品系4龄幼虫羧酸酯酶的活性分别是S品系的1.9和2.2倍,而谷胱甘肽-S-转移酶活性与S品系差异不显著,表明羧酸酯酶活性的提高是甜菜夜蛾对氰戊菊酯和顺式氯氰菊酯产生抗性的重要原因,谷胱甘肽-S-转移酶与两种药剂的抗性无关.Fen-R品系和Cyp-R品系的Na-K-ATPase活性与S品系均无显著差异,但在相同浓度下氰戊菊酯和顺式氯氰菊酯对S品系Na-K-ATPase的抑制作用显著高于抗性品系,表明抗性品系Na-K-ATPase对杀虫剂的敏感性已明显降低.     

不同龄期棉铃虫用氰戊菊酯汰选对其抗性发展的影响

利用中抗(15.06倍)品系,室内用氰戊菊酯对棉铃虫Helicoverpa armigera初孵至4龄幼虫分别进行连续汰选,选育9代后,以3龄幼虫汰选的抗性发展最快（31.5倍）, 其次是4龄、2龄幼虫汰选的品系（分别增加25.2倍和14.5倍）,用初孵幼虫汰选的抗性发展最慢（10.2倍）。抗性现实遗传力的测定表明,3龄幼虫汰选的抗性现实遗传力（0.4419）显著大于初孵幼虫的（0.2346）。代谢酶抑制剂的增效实验发现,磷酸三苯酯(TPP)对各品系棉铃虫均无明显增效作用。而增效醚(PBO)对高龄幼虫汰选的品系的增效作用比低龄幼虫汰选的品系增效作用强。测定初孵和3龄幼虫汰选品系试虫的击倒抗性发现,初孵幼虫汰选品系的抗性增加倍数（10.2）与击倒抗性增加的倍数（10.5）相似,而3龄幼虫汰选的抗性增加倍数（31.5）显著高于击倒抗性增加的倍数（19.9）。认为初孵幼虫期多功能氧化酶（MFO）表达不完全,用药主要是筛选击倒抗性,而高龄幼虫期用药则会同时筛选击倒抗性和MFO参与的代谢抗性。因而初孵幼虫期用药抗性发展缓慢。生产上不仅可以提高药剂的防效,同时可以延缓抗性的发展。     

棉铃虫对氰戊菊酯-辛硫磷混剂的抗性演化及解毒酶活性变化

用氰戊菊酯-辛硫磷混剂（有效成分1∶10,简称氰-辛混剂）对棉铃虫Helicoverpa armigera室内品系(YS)进行16代的抗性选育,获得棉铃虫对氰-辛混剂的抗性品系（YS-FP）。YS-FP品系与YS品系相比,对氰-辛混剂的抗性为14.7倍,对其中的单剂氰戊菊酯和辛硫磷的抗性分别为2 170倍和3.1倍。随着筛选的进行,氰戊菊酯和辛硫磷之间的共毒系数在F₂代出现短暂的增加,然后逐渐降低,它们之间的互作由增效变为拮抗。交互抗性测定结果表明,YS-FP品系对氯氰菊酯、溴氰菊酯、三氟氯氰菊酯、三唑磷和灭多威产生了明显的交互抗性,对硫丹、多杀菌素和爱玛菌素没有产生交互抗性。YS-FP品系6龄幼虫中肠细胞色素P450氧化酶甲氧基香豆素O-脱甲基活性为YS品系的10倍,3龄幼虫谷胱甘肽S-转移酶和酯酶活性分别是YS品系的1.7倍（CDNB结合作用）和2.4倍（α-NA 酯酶水解作用）。氰-辛混剂的筛选导致了棉铃虫多种解毒酶活性的增加,特别是细胞色素P450氧化酶活性增强最为明显。本研究结果表明氰-辛混剂对棉铃虫的筛选导致了广谱的交互抗性和多种代谢抗性机理,并且两个单剂之间的互作由增效变为拮抗,因此氰 辛混剂在棉铃虫抗性治理中的作用是有限的和暂时的。     

棉铃虫对氰戊菊酯抗性和敏感品系的选育

用氰戊菊酯对来自阳谷的棉铃虫(YG)Heliothis armigera(Hubncr) 进行抗性晶系的筛选。在15代期间经过9代的室内选育,获得抗性品系(Fcn-R),抗性倍数高达2“3倍,筛选后F₁₅代LD₅₀值(24.1412μg/头)比筛选前F1代lD₅₀值(0.2020μg/头)提高了119.5倍。对来自偃师的棉铃虫(YS)进行了连续两代单对筛选,得到敏感品系(Fen-S),敏感晶系的LD50值为0.0116μg/头,接近1983年东台敏感晶系的LD₅₀值(0.0098μg/头)Fcn-R抗性晶系筛选前后分别测定了七种杀虫剂的剂量-死亡回归线,发现Fen-R抗性品系对溴氰菊酯[LD₅₀(Fen-R)/LD₅₀(YG)=5.2X] 和氯氰菊酯(2.5X)具有一定程度的交互抗性;而对功夫菊酯(0.66X),氯菊酯(0.89x)、灭多威(0.74X)及久效磷(1.5x)没有交互抗性。氰戊菊酯加Pb的增效试验结果表明棉铃虫对氰戊菊酯的抗性主要是由于多功能氧化酶的代谢作用。毒理学资料还暗示抗性为多因子(基因)的。     

棉铃虫对氰戊菊酯抗性遗传分析

本文采用剂量对数-死亡机率值回归线(LD-P线)分析法, 利用室内选育的棉铃虫 Heliccverpa armitera(Hubner)对氰戊菊酯抗性晶系和敏感品系,研究了棉铃虫对氰戊菊酯的抗性遗传规律。结果表明,棉铃虫对氰戊菊酯的抗性为多基因遗传,其主要基因为不完全显性,抗性不属性连锁遗传。利用增效剂对抗性机理进行的研究表明,多功能氧化酶(MFO)是棉铃虫对氰戊菊酯产生抗药性的主要因子,因此,可以推断多功能氧化酶基因为不完全显性。     

神经递质释放与家蝇对拟除虫菊酯抗性关系研究

通过生物测定比较溴氰菊酯、氯菊酯和DDT对Dec-R,2C1-R,DDT-R和敏感(SP)家蝇Musca domestica vicina的毒力,表明三个抗性品系对溴氰菊酯、氯菊酯和DDT均有很高的抗性,抗性倍数分别达120 912,6 032和112.2倍,并对上述三种杀虫剂有明显的交互抗性和抗击倒效应。杂交试验表明Dec-R对溴氰菊酯的抗性是一个隐性基因,电生理试验表明抗性家蝇中枢神经系统(CNS)对药剂敏感度的降低是其产生抗性和交互抗性的重要机制。研究结果表明Dec-R和2CLR家蝇品系中存在有击倒抗性因子(Kdr)。当用1×10^-7mol/L溴氰菊酯对SP家蝇脑突触体在提高K+浓度去极化后,可加强3H-胆碱的释放,而在Dec-R品系中,溴氰菊酯浓度提高到1×10^-4m0l/L也未能加强³H-胆碱的释放,表明溴氰菊酯与神经递质的释放和钠通道亲和性的降低是抗性的主要机制。     

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。     

我国棉铃虫对拟除虫菊酯类农药的抗性监测及预报

1983年测定了江苏东台棉铃虫对药剂的敏感性,并以此虫群作为我国监测棉铃虫对4种拟菊醋类农药抗性的敏感种。随后,对江苏、山东、河南、河北、安徽及新疆6省区19个点的棉铃虫抗药性监测表明:1985～1987年各监测点的棉铃虫对溴氰菊醋和氰戊菊醋均为敏感(抗性倍数为0.2～2.8倍);1988年发现河南新乡(4.0～4.4倍)和山东德州棉铃虫(3.5倍)对溴氰菊酯的敏感性降低;1989年发现河南黄泛区农场棉铃虫对溴氰菊酯和氰戊菊酯为低水平抗性(7.0和4.8～7.0倍),山东陵县棉铃虫为中等～低水平抗性(11.1倍和7.7倍);山东聊城棉铃虫已暴发中等抗性(23.0倍和20～33.3倍)。诊断剂量(敏感种的LD_(99))监测法表明。抗性个体存活率随抗性水平的提高而增加。在具中等水平抗性的聊城地区,棉铃虫群体中敏感个体约占1/3,因此,如继续大量使用拟菊酯类农药,抗性还将会进一步急剧上升。     

抗性棉蚜生殖力与存活率的研究

用澳氰菊酯、久效磷、灭多威及硫丹对敏感棉蚜以浸渍法连续选择16代或12代后,棉蚜对上述1种药剂的敏感度分别降低了300．0、6．0、5．0、及5．0倍。对4个抗性品系和敏感品系棉蚜的实验种群生命表分析表明：澳氰菊酯抗性品系棉蚜的存活率呈“S”形曲线下降,其内禀增长率为0．2985;久效磷抗性品系及敏感品系棉蚜的存活率呈二次曲线下降趋势,其内禀增长率分别为0．2979和0．2973;灭多戚及硫丹抗性品系棉蚜的存括率呈指数曲线下降趋势,其内禀增长率分别为0．2602和0．2533。     

阿维菌素对棉铃虫的抗性选育及其对解毒酶活性的影响

为了了解棉铃虫对阿维菌素的抗药性机理,用阿维菌素对棉铃虫(Heliothis armigera)进行了抗性选育,并对选育的27代棉铃虫解毒酶的活性进行了检测.选育从F0至F21代,抗性缓慢波动上升,达到选育前的121.19倍;F0至F27代抗性迅速增长,达到选育前的821.73倍,抗性发展趋势呈现S型曲线.随着选育代数...