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文檔簡介
1、家蠅Musca domestica(L-)屬于雙翅目、環(huán)裂亞目、蠅科、家蠅屬,是一種世界性衛(wèi)生害蟲,能傳播65余種人畜腸道疾病,不僅嚴(yán)重威脅了人類健康,也給畜牧產(chǎn)業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。長期以來,國內(nèi)外對(duì)家蠅的防治都以化學(xué)防治為主要措施。但由于家蠅對(duì)環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,繁殖力強(qiáng),而且人類用藥頻繁,導(dǎo)致許多國家和地區(qū)的家蠅對(duì)有機(jī)氯、有機(jī)磷、氨基甲酸酯和擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生了不同程度的抗性。 本文對(duì)室內(nèi)選育的家蠅高效氯氰菊酯(
2、beta-cypermethrin)抗性品系從種群遺傳學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)水平對(duì)其抗性機(jī)制做了研究,旨在揭示家蠅對(duì)高效氯氰菊酯的抗性機(jī)制,從而為指導(dǎo)高效氯氰菊酯的科學(xué)使用、延長其使用壽命和有效治理家蠅對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑抗性提供理論依據(jù)。 經(jīng)過25代的室內(nèi)連續(xù)選育,家蠅對(duì)高效氯氰菊酯的抗性達(dá)到4419.07倍,現(xiàn)實(shí)遺傳力(h<'2>)為0.30。用雜交、回交和自交方法研究了家蠅對(duì)高效氯氰菊酯抗性的遺傳方式,證明家蠅對(duì)高效氯氰
3、菊酯的抗性是由常染色體控制的不完全隱性遺傳,且由一個(gè)主要基因控制。 交互抗性研究結(jié)果表明,家蠅高效氯氰菊酯抗性品系(CRR)對(duì)順式氯氰菊酯(alpha-cypermethrin)、zeta-氯氰菊酯(zeta-cyperrmethrin)、溴氰菊酯(deltamehrin)、胺菊酯(tetramethrin)和聯(lián)苯菊酯(bifenthrin)產(chǎn)生了不同為程度的交互抗性,其中對(duì)溴氰菊酯的抗性達(dá)到了14403.81倍,而對(duì)聯(lián)苯菊酯抗
4、性僅為10.70倍。對(duì)有機(jī)磷類殺蟲劑敵敵畏(dichlorvos)和辛硫磷(phoxim)的交互抗性分別為20.74和14.12倍。對(duì)氨基酸酯類殺蟲劑殘殺威(propoxur)的交互抗性大于35.00倍。CRR抗性品系對(duì)阿維菌素(abamectin)也產(chǎn)生了6.40倍的交互抗性。 比較研究了多功能氧化酶(mix-functional oxygenase,MFO)抑制劑增效醚(piperonyl butoxide,PBO)和羧酸酯
5、酶(carboxylesterase,CarE)抑制劑脫葉磷(S,S,S-tributyl phosphorotrithioate,DEF)對(duì)高效氯氰菊酯選育的抗性品系和敏感品系的增效作用。結(jié)果表明PBO對(duì)CRR抗性品系和CSS敏感品系分別有21.88倍和15.33倍的增效作用,DEF對(duì)CRR抗性品系和CSS敏感品系分別有364.29倍和2.35倍的增效作用。說明家蠅對(duì)高效氯氰菊酯的抗性與羧酸酯酶有密切關(guān)系。進(jìn)一步的生化測(cè)定表明,CRR
6、抗性品系羧酸酯酶對(duì)五種底物的活性是CSS敏感品系的4.25~6.9l倍,而這兩個(gè)品系細(xì)胞色素P450的含量和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶的活性都無顯著差異。同時(shí)對(duì)羧酸酯酶活性遺傳方式與高效氯氰菊酯抗性的關(guān)系進(jìn)行了比較分析,結(jié)果表明互交、同交和自交后代的羧酸酯酶活性與其抗性存在較高相關(guān)性。 通過RT-PCR,對(duì)家蠅鈉離子通道基因全長和羧酸酯酶基因全長進(jìn)行了克隆與測(cè)序。序列比較分析結(jié)果表明,CRR抗性品系與CSS敏感品系相比,鈉離子通道基因
7、有兩個(gè)突變位點(diǎn):Lys<'426>-A唱(K426R),Gin<'465>-Arg(Q465R)。利用等位基因特異性擴(kuò)增技術(shù)(PASA)初步檢測(cè)這兩個(gè)突變位點(diǎn)與高效氯氰菊酯抗性無關(guān)??剐云废掉人狨ッ富蛴芯艂€(gè)氨基酸發(fā)生了改變:Ser<'250>-Thr(S25OT),Trrp<'251>-Ser(W251S),Asp<'273>-Glu(D273E),Met<'303>-Ile (M303I),L,eu<'354>Phe(L354F),
8、Ser<'357>-Leu(S357L),Val<'365>-Ala(V365A),Trp<'378>-Arg (W378R),Ser<'383>-Thr($383T)。經(jīng)三維結(jié)構(gòu)分析證實(shí)Trp<'251>-Ser與昆蟲對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲藥劑抗性及對(duì)有機(jī)磷類殺蟲藥劑的交互抗性相關(guān)。 用原核表達(dá)載體pGEX-4T-1在大腸桿菌中表達(dá)了CRR抗性品系和CSS敏感品系羧酸酯酶基因,并用GSH-Sepharos-4B親和層析柱對(duì)表達(dá)產(chǎn)物
9、進(jìn)行了純化,通過變性聚丙烯酰胺電泳和活性測(cè)定驗(yàn)證了表達(dá)出來的蛋白質(zhì)為羧酸酯酶,并且CRR抗性品系和CSS敏感品系表達(dá)產(chǎn)物活性測(cè)定無顯著性差異。 利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)研究了CSS敏感品系、CRR抗性品系、正交F1代和回交BC2羧酸酯酶mRNA表達(dá)量差異。CRR抗性品系、正交F1代和回交BC2羧酸酯酶mRNA表達(dá)量分別為敏感品系的12.1,2.0和7.2倍。結(jié)果表明羧酸酯酶基因的過量表達(dá)是家蠅對(duì)高效氯氰菊酯抗藥性的主要機(jī)制。
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