朱砂葉螨對丁氟螨酯抗性機制研究.pdf

1、朱砂葉螨(Tetranychus cinnabarinus)是一種能夠危害多種作物的世界性害螨，由于殺螨劑大量持續(xù)不科學(xué)使用以及該螨繁殖力強、時代周期短、活動范圍小等生物學(xué)特點，其抗藥性問題尤為嚴重。丁氟螨酯(Cyflumetofen)是日本開發(fā)的苯酰乙腈類新型殺螨劑，該藥殺螨活性高、持效性好、對非靶標生物安全，2013年在我國登記銷售。本研究在室內(nèi)篩選出朱砂葉螨對丁氟螨酯抗性品系(CyR)和敏感品系(CyS)的基礎(chǔ)上，著重研究了朱砂葉

2、螨對丁氟螨酯產(chǎn)生抗性的生理生化及分子機制，主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.CyR品系經(jīng)過室內(nèi)連續(xù)64代的篩選，LC50值由2.19mg/L上升到42.99mg/L，相對于CyS品系抗性倍數(shù)(Rf)達到54.42倍，而相對于室內(nèi)相對敏感品系(SS)抗性倍數(shù)為19.63倍。
　　2.三種增效劑PBO、DEM和DEF分別單獨與藥劑混用及共同與藥劑混用對丁氟螨酯抗性品系第43代(CyR43)的增效比分別為2.15、3.77、1.7

3、6和3.62，以DEM增效作用最大，其次是PBO。酶活性測定表明CyR43品系的多功能氧化酶(MFOs)、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GSTs)和羧酸酯酶(CarEs)三種解毒酶的比活力分別是CyS品系的1.85、7.20和1.95倍，差異均達顯著水平，說明三種解毒酶均不同程度參與朱砂葉螨對丁氟螨酯抗藥性。DEM增效作用最顯著及GSTs活性升高倍數(shù)最大一致表明GSTs是朱砂葉螨對丁氟螨酯產(chǎn)生代謝抗性最主要的解毒酶。
　　3.丁氟螨酯的作

4、用靶標是線粒體電子傳遞鏈復(fù)合物Ⅱ(SQR)，對CyR49（Rf=31.19）、CyR54（Rf=43.38）和CyR64（Rf=54.42）的SQR活性測定表明:CyR品系較CyS品系的SQR活性降低，且隨著抗性倍數(shù)升高，CyR49、 CyR54和CyR64的SQR活性占CyS的SQR活性百分比（CyR/CyS）逐漸降低，分別為89％、81％和58％。酶活性離體抑制實驗結(jié)果表明丁氟螨酯對CyS及CyR64的抑制中濃度(IC50)分別為2

5、3.141±0.173nmol/L和63.207±1.900nmol/L，CyR64的不敏感性指數(shù)(RIC50/S IC50)是CyS的2.73倍。說明CyR品系SQR活性及敏感性相較CyS品系降低可能是朱砂葉螨對丁氟螨酯產(chǎn)生抗性的原因。
　　4.利用RT-PCR及PCR技術(shù)，克隆獲得5條朱砂葉螨SQR基因，分別為SDHA，SDHB，SDHC，SDHD和SDH5（Genbank登錄號依次為:KP686429，KP686430，KP

6、686431，KP686432和KP686433），序列分析表明CyR品系的5條SQR基因均未發(fā)生氨基酸水平的突變。采用熒光實時定量PCR(qPCR)檢測5條SQR基因表達情況，結(jié)果顯示5條基因均是在成螨期的表達量高于其他螨態(tài)，并且CyR品系中的表達量低于CyS品系，其中SDHA、SDHB及SDH5這3條基因的下調(diào)均具有顯著差異。以上研究表明可能在目前抗性水平下尚未形成氨基酸突變介導(dǎo)的靶標抗性，SQR活性及敏感性降低的分子機制是SQR三

7、條關(guān)鍵基因表達下調(diào)，猜測可能存在某些亞基基因表達下調(diào)造成SQR這類復(fù)合物蛋白分子構(gòu)型變異而引起靶標敏感性降低。
　　5.通過HPLC測定朱砂葉螨CyR和CyS品系的ATP含量，結(jié)果顯示CyR64品系的ATP含量顯著低于CyS品系，這可能是由于CyR品系SQR活性及基因表達量均顯著低于CyS品系，所以導(dǎo)致CyR品系的ATP生成量低于CyS品系。用10mg/L丁氟螨酯分別處理CyS和CyR64品系4h后，發(fā)現(xiàn)CyS品系A(chǔ)TP含量顯著降