小菜蛾對茚蟲威和氰氟蟲腙抗性機理的研究.pdf

1、小菜蛾P(guān)lutella xylostella(L.)隸屬鱗翅目(Lepidoptera)菜蛾科(Plutellidae)，是為害十字花科蔬菜最主要的害蟲之一。由于蔬菜作物的經(jīng)濟(jì)價值較高、小菜蛾生活周期短和殺蟲劑使用頻繁等因素，導(dǎo)致嚴(yán)重的抗藥性及交互抗性的出現(xiàn)。根據(jù)節(jié)肢動物抗藥性數(shù)據(jù)庫的資料顯示，小菜蛾已對92種殺蟲活性成分產(chǎn)生了不同程度的抗性。
　　鈉離子通道是神經(jīng)毒素類DDT、擬除蟲菊酯等殺蟲劑的主要作用靶標(biāo)，也是茚蟲威和氰氟蟲

2、腙的作用部位。茚蟲威和氰氟蟲腙同屬鈉離子通道阻斷劑類(SCBIs)化合物，它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)差異較大，但在鈉離子通道上具有共同的作用靶點。茚蟲威和氰氟蟲腙可以有效地防治小菜蛾且對哺乳動物和害蟲天敵安全。在本研究中，對抗SCBIs殺蟲劑的小菜蛾田間種群鈉離子通道基因進(jìn)行了克隆及序列比對，發(fā)現(xiàn)F1868Y和V1871I兩個新的突變位點，并通過等位基因突變頻率與抗性水平的相關(guān)分析明確了這兩個突變與茚蟲威和氰氟蟲腙抗性的關(guān)聯(lián)性。本研究結(jié)果對于深入了

3、解SCBIs類殺蟲劑的作用機理及靶標(biāo)抗性機理具有重要指導(dǎo)意義。
　　1.小菜蛾BY-12田間種群對茚蟲威和氰氟蟲腙的交互抗性及抗性機理
　　2012年采自廣州白云區(qū)的小菜蛾BY-12種群對茚蟲威的抗性為728倍，對氰氟蟲腙的抗性為70倍。茚蟲威已在華南菜區(qū)長期、大量使用，而氰氟蟲腙使用很少，這一中等水平的氰氟蟲腙抗性或為茚蟲威大量使用所致的交互抗性。在BY-12種群，3種解毒酶抑制劑（PBO、DEM和DEF）對氰氟蟲腙僅有1

4、.3-2.5倍的增效作用，因此推測BY-12對茚蟲威和氰氟蟲腙之間的交互抗性由靶標(biāo)基因突變引起。通過與Roth敏感品系鈉離子通道基因序列比對，在BY-12抗性種群中發(fā)現(xiàn)了位于第4結(jié)構(gòu)域第6跨膜片段上兩個氨基酸點突變(F1868Y和V1871I)，F(xiàn)1868Y突變頻率為0.1，V1871I突變頻率為0.425。F1868和V1871位點在昆蟲鈉離子通道基因中高度保守，推測這兩個突變位點可能與抗性相關(guān)。BY-12種群在不接觸任何藥劑條件下飼

5、養(yǎng)24代后，F(xiàn)1868Y突變完全消失，同時對茚蟲威和氰氟蟲腙的抗性分別下降為45倍和3倍。該結(jié)果不僅表明小菜蛾鈉離子通道基因F1868Y和V1871I突變與茚蟲威和氰氟蟲腙之間的交互抗性具有關(guān)聯(lián)性，同時也間接表明解毒代謝增強在BY-12種群對氰氟蟲腙的抗性中具有一定貢獻(xiàn)。
　　2.小菜蛾SY14田間種群對茚蟲威和氰氟蟲腙的交互抗性及抗性機理
　　2014年采自海南三亞的小菜蛾SY-14種群對茚蟲威的抗性為825倍，對氰氟蟲腙

6、的抗性僅為6倍。小菜蛾SY-14種群中，F(xiàn)1868Y突變頻率為0.017，V1871I突變頻率為0.183;酯酶抑制劑DEF和氧化酶抑制劑PBO對茚蟲威的增效作用分別為9.8倍和3.9倍。上述結(jié)果表明，解毒代謝增強和鈉離子通道基因突變均參與了SY-14對茚蟲威高水平抗性的形成，且解毒代謝增強對抗性的貢獻(xiàn)高于靶標(biāo)基因突變。
　　3.小菜蛾田間種群鈉離子通道基因F1868Y和V1871I突變頻率的檢測
　　通過PCR產(chǎn)物直接測序

7、法，檢測了室內(nèi)敏感品系Roth、室內(nèi)對照品系SZ和小菜蛾田間種群(2012-2014年采集)鈉離子通道基因F1868Y和V1871I突變的頻率，以明確突變與SCBI抗性的相關(guān)性。在Roth和SZ品系中，均未檢測到上述兩個突變。在12個田間種群中，有7個種群檢測到V1871I突變（頻率為0.022-0.133），僅有1個種群(BY-13)檢測到F1868Y突變（頻率為0.033）。總體上看，對茚蟲威和氰氟蟲腙抗性水平較低時，F(xiàn)1868Y和