棉蚜對吡蟲啉和丁硫克百威的抗性風險及其機理研究.pdf

1、棉蚜（AphisgossypiiGlover），是我國棉花的主要害蟲，長期以來棉蚜的防治主要依靠化學防治。同時也是抗藥性發(fā)生最嚴重的農(nóng)業(yè)害蟲之一，在我國曾經(jīng)先后爆發(fā)對有機磷類、氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的抗性。2006年起，農(nóng)業(yè)部將吡蟲啉和丁硫克百威作為防治棉蚜的高毒替代農(nóng)藥在我國推廣使用，明確其抗性風險及抗性機理在理論和生產(chǎn)中都有重要意義。
　　本文通過室內(nèi)抗性篩選和田間抗性監(jiān)測相結(jié)合，研究了棉蚜的抗性風險;并對室內(nèi)抗性品系

2、以及不同地區(qū)田間種群進行了解毒代謝酶活性和靶標基因的表達量分析，研究了其抗性機制。
　　1.以實驗室飼養(yǎng)的棉蚜作為起始種群，分別用吡蟲啉和丁硫克百威在室內(nèi)通過灌根法進行連續(xù)汰選，運用浸葉法對其抗性水平進行生物測定。經(jīng)過40代篩選，棉蚜對吡蟲啉的抗性最高上升到7.37倍，但之后又下降在2-3倍左右;對丁硫克百威的抗性卻逐代上升，最后篩選到30代時抗性達到46.87倍。結(jié)果表明，棉蚜對吡蟲啉不易形成抗性;但在一定的選擇壓力下，對丁硫克

3、百威的抗性上升較快，具有較大的抗性風險。篩選獲得的抗性品系分別命名為Im-R和Ca-R品系。
　　2.從新疆阿拉爾、山東泰安、江蘇高郵、新疆莎車、河北邢臺和江蘇南京采得棉蚜田間種群，檢測了各地棉蚜種群對吡蟲啉和丁硫克百威的抗性情況，并以農(nóng)藥使用較少的新疆莎車棉蚜作為敏感種群。田間抗藥性監(jiān)測結(jié)果表明，新疆阿拉爾棉蚜對吡蟲啉的抗性倍數(shù)為1.21倍，仍處于敏感階段;山東泰安及河北邢臺棉蚜對吡蟲啉的抗性倍數(shù)分別為3.79、4.87倍，處于

4、敏感性下降階段;而江蘇高郵和南京棉蚜對吡蟲啉的抗性倍數(shù)分別為6.56、8.72倍，已具有低水平抗性。所監(jiān)測的江蘇南京和河北邢臺棉蚜種群對丁硫克百威仍然處于敏感階段，其中河北邢臺種群的抗性倍數(shù)為1.97倍，而江蘇南京棉蚜為1.07倍。
　　3.分別測定了室內(nèi)篩選得到的Im-R和Ca-R抗性品系的羧酸酯酶活力，結(jié)果表明Ca-R品系的羧酸酯酶活力顯著上升，但Im-R品系與敏感品系相比無顯著變化;克隆分析了丁硫克百威作用靶標乙酰膽堿酯酶的

5、基因序列，與敏感品系相比，在Ca-R抗性品系中未發(fā)現(xiàn)與抗性相關(guān)的突變;克隆分析了吡蟲啉作用靶標乙酰膽堿受體的不同亞基基因，在Im-R品系中也未發(fā)現(xiàn)抗性突變。分析認為，羧酸酯酶活力升高是Ca-R品系抗性形成的主要原因。
　　4.檢測了不同對地區(qū)棉蚜的解毒代謝酶包括多功能氧化酶、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶及酯酶的活性。其中，江蘇南京棉蚜的酯酶活力為6087.47OD·min-1·mg-1protein，顯著高于河北邢臺和新疆莎車種群，分析認為

6、酯酶活力的升高可能與江蘇南京棉蚜種群對吡蟲啉的低水平抗性相關(guān)。
　　5.檢測了解毒代謝酶基因羧酸酯酶CarE、多功能氧化酶CYP6CY3-1、CYP6CY3-2，以及乙酰膽堿酯酶ace1、ace2的表達豐度。結(jié)果顯示，不同地區(qū)棉蚜的解毒代謝酶基因的轉(zhuǎn)錄本豐度不存在顯著差異。其中，河北邢臺棉蚜的羧酸酯酶表達量是新疆莎車棉蚜的3.28倍。但抗性水平更高的江蘇南京棉蚜，其羧酸酯酶表達量并不高，反而有所下降，為新疆莎車棉蚜的0.66倍。乙