殺蟲劑抗、感煙粉虱內(nèi)生菌群落和乙酰膽堿受體α3亞基的比較分析.pdf

1、煙粉虱是一種重要的世界性農(nóng)業(yè)害蟲，包含26個隱種（此前報道為36種生物型），尤以入侵性的B型[也被稱為Middle East Asia Minor1(MEAM1)]和Q型[也被稱為Mediterranean(MED)species]在我國和其他地區(qū)的危害最為嚴重。目前煙粉虱的防治主要依賴化學藥劑，但近年來煙粉虱已經(jīng)對許多市售常規(guī)殺蟲劑，特別是新煙堿類殺蟲劑，產(chǎn)生了很強的抗藥性。為揭示內(nèi)共生菌及煙堿型乙酰膽堿受體α3亞基突變在煙粉虱抗性形

2、成中的貢獻，本研究選取了如下6個不同的殺蟲劑抗、感煙粉虱品系進行試驗:對吡蟲啉敏感的品系Yuma-04-B-S，對吡蟲啉的抗性品系Composite11-B-R（抗性倍數(shù):15600）、08-52-Q-R（抗性倍數(shù):144500）和11-50-WFP-Q-R（抗性倍數(shù):133800），對吡丙醚的敏感品系12-10-Gadsen-B-S，對吡丙醚的抗性品系QC-02-B-R（抗性倍數(shù):25.43）。借助16S rRNA基因測序技術比較分析

3、了煙粉虱B、Q兩種生物型以及對保幼激素類似物和新煙堿類殺蟲劑的抗、感品系間內(nèi)共生菌種類及含量的差異，通過RT-PCR技術克隆了Composite11-B-R、Yuma-04-B-S這兩個分別對吡蟲啉的抗、感品系的煙堿型乙酰膽堿受體α3亞基（新煙堿類殺蟲劑的作用靶標）基因的cDNA，通過對序列差異性對比分析，揭示了抗性—共生菌—nAChR之間的的關系，結果如下:
　　采用16S rRNA基因測技術檢測了煙粉虱不同品系間內(nèi)共生菌的種類

4、及含量，并通過對比分，析，發(fā)現(xiàn)Candidatus Portiera，Rickettsia和Candidatus Hamiltonella為6個品系中的共有菌屬，且含量最多;對Composite11-B-R和08-52-Q-R這兩個品系所包含的OTU序列做進行對比分析，發(fā)現(xiàn)08-52-Q-R中含有668個Candidatus Nitrososphaera、489個Arthrobacter（節(jié)桿菌屬）、262個Bacillus（芽孢桿菌屬

5、）、154個Wolbachia（沃爾巴克氏屬）、113個Pseudomonas（銅綠假單胞菌屬）、73個Sphingobium（鞘氨醇單胞菌屬）、72個Rubrobacter（紅色桿菌屬）、53個Jan Thinobacterium(詹森菌屬(醫(yī))）、53個Sphingobium(鞘脂菌屬)，而這些菌屬在Composite11-B-R均未檢測到;對Composite11-B-R和11-50-WFP-Q-R這兩個品系所包含的OTU序列做進

6、行同樣的對比分析，在品系11-50-WFP-Q-R中，Arthrobacte（節(jié)細菌屬）、Candidatus Nitrososphaera、Bacillus（芽孢桿菌屬）、Sphingobium（鞘脂菌屬）的含量分別為325、281、189、50，在Composite11-B-R同樣未檢測到以上菌屬，故推測以上內(nèi)共生菌可能與煙粉虱B、Q兩種生物型分化有關。
　　內(nèi)共生菌Rickettsia-OTU10、Candidatus Po

7、rtiera-OTU85、Candidatus Hamiltonella-OTU324、S24-7-OTU297、[Prevotella]-OTU70、Candidatus Portiera-OTU190在Composite11-B-R中的含量依次為在Yuma-04-B-S中的17.36倍、15倍、3.51倍、3.25倍、3.18、3.0倍，它們可能與煙粉虱對新煙堿類殺蟲劑的抗性形成有關;對12-10-Gadsen-B-S和QC-02-

8、B-R做相同的分析，共生菌含量差異如下:Candidatus Hamiltonella-OTU7（1215倍）、Candidatus Portiera-OTU85（86.67倍）、Candidatus Portiera-OTU5(28倍)、Candidatus Portiera-OTU190(20.8倍)、Rickettsia-OTU4(倍10.95)、Rickettsia-OTU2（10.03倍），推測這幾類內(nèi)共生菌可能與煙粉虱對保幼

9、激素類似物殺蟲劑的抗性形成有關。
　　通過RT-PCR技術克隆了Composite11-B-R、Yuma-04-B-S這兩個分別對吡蟲啉的抗、感品系的煙粉虱煙堿型乙酰膽堿受體α3亞基基因的cDNA，共得到3對抗、敏品系的等位基因。通過核苷酸序列及氨基酸序列的對比分析，發(fā)現(xiàn)在三對抗、感品系中，共有4處多態(tài)性堿基位點，其中A52G、G91A和G152A是抗性和部分敏感品系個體共同擁有的，屬于同義突變，只有T1463C這一位點的堿基突變