小菜蛾田間種群靶標抗性基因頻率的檢測及SCBI類殺蟲劑靶標抗性的遺傳方式.pdf

1、小菜蛾Plutella xylostella(L.)屬鱗翅目菜蛾科害蟲，主要危害十字花科蔬菜。繁殖能力強、生活周期短、世代重疊嚴重等生物學特性使小菜蛾極易對殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性。目前，小菜蛾已對至少93種殺蟲活性成分產(chǎn)生了抗藥性。小菜蛾的抗藥性問題給十字花科蔬菜生產(chǎn)帶來嚴重威脅和巨大的挑戰(zhàn)。
　　大量研究表明，靶標敏感度降低是害蟲對殺蟲劑產(chǎn)生高水平抗性的主要機制，在小菜蛾上已報道了多種與殺蟲劑抗性相關的靶標基因突變。在本研究中，利用對

2、靶標基因的目標DNA片段進行直接測序，檢測了小菜蛾田間種群中與抗性相關的靶標基因突變頻率，分析了靶標基因突變頻率與殺蟲劑抗性水平的相關性。同時，分離純化了鈉離子通道中具有F1845Y突變的純合品系(KS-1845Y)和具有V1848I突變的純合品系(KS-1848I)，明確了這兩個品系對茚蟲威和氰氟蟲腙的抗性遺傳方式。本文的研究結果可為我國小菜蛾抗藥性治理策略的制訂提供重要依據(jù)。
　　1.小菜蛾田間種群抗藥性監(jiān)測
　　201

3、4-2015年對來自華東和廣東省八個地區(qū)的小菜蛾田間種群，采用浸葉法測定其對高效氯氰菊酯、茚蟲威、氰氟蟲腙等7個代表性殺蟲劑的敏感性?？剐员O(jiān)測結果表明:小菜蛾田間種群對各類殺蟲劑都產(chǎn)生了不同程度的抗藥性;廣東省田間小菜蛾對高效氯氰菊酯、茚蟲威、氯蟲苯甲酰胺、毒死蜱都達到了高水平抗性，對氰氟蟲腙、阿維菌素、多殺霉素達到了中等水平抗性;2014-2015年間，華東四地區(qū)小菜蛾對各類殺蟲劑抗性相對較穩(wěn)定，除濟南種群對高效氯氰菊酯有約130倍的

4、高水平抗性之外，對茚蟲威、氰氟蟲腙、氯蟲苯甲酰胺、阿維菌素、多殺霉素都處于中低水平抗性。
　　2.小菜蛾田間種群靶標抗性的分子檢測
　　在抗藥性監(jiān)測的基礎上，檢測了上述田間種群與抗藥性相關的靶標基因的突變頻率。與擬除蟲菊酯類殺蟲劑抗性相關鈉離子通道基因M918I、T9291、L1014F的抗性等位基因頻率分別為0-11.6％、86.6％-100％、96.6％-100％，這3個位點的突變頻率與擬除蟲菊酯抗性水平均無顯著相關性，

5、推測小菜蛾田間種群可能存在其他的抗性機理。鈉離子通道基因F1845Y和V1848I的抗性等位基因頻率分別為0-23.3％和0-40％，其聯(lián)合突變頻率(0-58.3％)與茚蟲威(R2=0.822)和氰氟蟲腙(R2=0.887)抗性水平有顯著相關性，推斷F1845Y和V1848I是小菜蛾田間種群對SCBI殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性的主要機制。魚尼丁受體基因E1338D、I4790M在田間種群的抗性等位基因頻率分別為0-10％，0-8.3％，且絕大多數(shù)

6、以雜合子形式存在，而G4946E的抗性等位基因頻率達到了21.6％-90.3％，并與氯蟲苯甲酰胺抗性水平相關性顯著(R2=0.75)，由此推斷G4946E突變是氯蟲苯甲酰胺抗性的主要機理。谷氨酸氯離子通道突變基因A309V僅在昆山種群中檢測到，抗性等位基因頻率為0-3.3％，所以A309V對昆山種群阿維菌素抗性的貢獻不大。在所有試蟲中，未檢測到煙堿型乙酰膽堿受體的α6亞基錯誤剪切，可能其它抗性機制是小菜蛾對多殺霉素產(chǎn)生抗性的主要原因。乙

7、酰膽堿酯酶基因A298S和G324A在田間種群的抗性等位基因頻率分別為41.6％-75.1％，41.6％-75.1％，與毒死蜱抗性水平相關性顯著，相關系數(shù)分別為0.863、0.847，所以乙酰膽堿酯酶基因A298S和G324A可能是小菜蛾田間種群對毒死蜱產(chǎn)生抗性的主要機制。
　　3.小菜蛾對鈉離子通道阻斷劑(SCBI)的抗性遺傳分析
　　已有研究表明，小菜蛾鈉離子通道基因第4結構域第6跨膜區(qū)(IVS6)F1845Y和V184

8、8I突變與兩種SCBI殺蟲劑（茚蟲威和氰氟蟲腙）抗性相關。為了明確這兩種點突變對茚蟲威和氰氟蟲腙抗性的貢獻和遺傳方式，通過單對家系篩選從2015年采自江蘇昆山的田間種群中分離出僅有鈉離子通道基因1845Y突變的純合品系(KS-1845Y)和僅有1848I突變的純合品系(KS-1848I)。將上述兩個抗性品系分別與小菜蛾敏感品系(SZ)進行正交和反交，并測定親本和雜交F1代幼蟲對茚蟲威和氰氟蟲腙的敏感性水平。結果表明，KS-1845Y和K

9、S-1848I品系對茚蟲威（381倍和336倍）和氰氟蟲腙(736倍和674倍)具有相似的抗性水平，抗性均為常染色體遺傳。KS-1845Y品系和KS-1848I品系對茚蟲威、氰氟蟲腙抗性為共顯性至不完全顯性，KS-1845Y品系對這兩種殺蟲劑抗性的顯性度均高于KS-1848I品系。茚蟲威和氰氟蟲腙可能對具有F1845Y突變或V1848I突變的鈉離子通道具有不同的阻斷效應，從而導致不同的顯性度。在茚蟲威或氰氟蟲腙選擇壓力下，田間抗性的進化