二化螟抗藥性監(jiān)測及大螟魚尼丁受體基因克隆與表達分析.pdf

1、水稻二化螟[Chilo suppressalis(Walker)]和大螟[Sesamia inferens(Walker)]是水稻上的重要害蟲，廣泛分布于我國主要水稻種植區(qū)。二化螟的為害程度較大螟重，大螟通常在稻田周邊零星發(fā)生。長期以來，水稻螟蟲的防治主要依靠化學(xué)藥劑，其中主要包括有機磷類殺蟲劑毒死蜱和三唑磷、大環(huán)內(nèi)酯抗生素類殺蟲劑阿維菌素和甲維鹽、沙蠶毒素類殺蟲劑殺蟲單及新型雙酰胺類殺蟲劑氯蟲苯甲酰胺和氟苯蟲酰胺，目前雙酰胺類殺蟲劑是

2、田間防治螟蟲的主要藥劑。但是由于化學(xué)藥劑的長期不合理使用，二化螟對這些藥劑均產(chǎn)生了一定的抗藥性。本研究進行了田間二化螟種群對上述七種藥劑的抗藥性監(jiān)測，以期能夠及時了解上述藥劑的抗性發(fā)展情況。同時還進行了二化螟對雙酰胺類殺蟲劑交互抗性的研究，旨在延長該類藥劑的使用壽命，使其在二化螟的防治中發(fā)揮更好的作用。為了明確大螟對氯蟲苯甲酰胺和氟苯蟲酰胺的活性，本研究測定了三個田間大螟種群對上述兩種藥劑的敏感性。昆蟲魚尼丁受體是雙酰胺類殺蟲劑的主要靶

3、標，鑒于目前還沒有關(guān)于大螟對雙酰胺類殺蟲劑作用機制的研究，因此本研究克隆了大螟魚尼丁受體基因cDNA的全長序列，并對其不同組織及不同發(fā)育階段魚尼丁受體基因表達水平的差異進行研究，以期為未來大螟對雙酰胺類殺蟲劑抗藥性分子機制的研究提供依據(jù)。
　　1.二化螟對七種藥劑的抗藥性監(jiān)測
　　本研究分別采用點滴法和稻苗浸漬法于2013-2015年測定了我國10省30地59個二化螟田間種群對氯蟲苯甲酰胺、氟苯蟲酰胺甲維鹽、阿維菌素、毒死蜱

4、、三唑磷及殺蟲單七種藥劑的抗藥性。結(jié)果顯示:田間二化螟種群對這七種藥劑均存在明顯的地理差異，抗性高的種群基本都來自浙江省、江西省及湖南省，江蘇省、山東省及遼寧省的二化螟種群相對敏感，其中遼寧地區(qū)的二化螟種群對上述七種藥劑均處于敏感階段。
　　在2013-2015年，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在2015年浙江蒼南二化螟種群對氟苯蟲酰胺已產(chǎn)生了138.4倍的高水平抗性，同時已有21個種群對該藥劑產(chǎn)生了低到中等水平抗性（5.5-85.1倍）;浙江余姚、蒼

5、南、象山及江西南城二化螟種群對氯蟲苯甲酰胺已達到中等水平抗性（RR=10.9-77.6倍），并且有10個種群對其也產(chǎn)生了低水平抗性(5.7-8.9倍)。從連續(xù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，浙江余姚、象山及江西南城二化螟種群對雙酰胺類殺蟲劑一直處于較高水平的抗性，而江蘇儀征、邗江及安徽徽州3個種群一直處于相對敏感的階段。同時為了明確氯蟲苯甲酰胺原藥和制劑的抗性水平是否存在差異，我們比較了浙江余姚和象山兩個抗性種群對97.3％氯蟲苯甲酰胺原藥和20％

6、氯蟲苯甲酰胺懸浮劑的抗性倍數(shù)，發(fā)現(xiàn)兩個二化螟種群對20％氯蟲苯甲酰胺懸浮劑的抗性均高于其原藥。
　　2014-2015年，我國大部分二化螟田間種群對甲維鹽、阿維菌素及殺蟲單仍處于敏感至敏感水平下降階段，分別占其監(jiān)測種群總數(shù)的78.2％、76.9％及88.9％,而浙江象山、金華、湖南東安及江西上高、南城種群對甲維鹽為低到中等水平抗性(5.6-22.5倍);浙江蒼南、余姚、江西上高、南城及湖南東安、攸縣對阿維菌素表現(xiàn)為低到中等水平抗性

7、（5.5-15.6倍）;只有湖南東安、安徽微州及山東臨沂三個種群對殺蟲單產(chǎn)生了低到中等水平抗性（6.5-16.1倍）;浙江蒼南、象山及江西上高等七個種群對毒死蜱產(chǎn)生了中等水平抗性（11.2-67.6倍）;而對于三唑磷，湖南東安和浙江金華對其仍為高水平抗性（RR=216.8和209.9倍），浙江象山、蒼南及江西上高南城等七個種群對其也達到中等抗性水平。
　　2.二化螟對雙酰胺類殺蟲劑的交互抗性
　　為了明確二化螟對雙酰胺類殺蟲

8、劑溴氰蟲酰胺、四氯蟲酰胺及氯氟氰蟲酰胺與氯蟲苯甲酰胺和氟苯蟲酰胺間是否存在交互抗性，我們以浙江余姚和象山抗性種群為試材，進行了其對三種新雙酰胺類殺蟲劑的交互抗性研究，結(jié)果顯示，對氟苯蟲酰胺和氯蟲苯甲酰胺均產(chǎn)生了中到高水平抗性(27.6-133.6)的浙江象山、余姚二化螟種群，對溴氰蟲酰胺、四氯蟲酰胺和氯氟氰蟲酰胺也產(chǎn)生了中到高水平抗性（30.3-127.0倍），則表明上述三種新雙酰胺類殺蟲劑與氯蟲苯甲酰胺和氟苯蟲酰胺之間存在交互抗性。<

9、br>　　3.水稻大螟對氯蟲苯甲酰胺和氟苯蟲酰胺的敏感性測定
　　本研究采用稻苗浸漬法對于2014年采自江蘇南京、通州及浙江余杭的大螟田間種群對氯蟲苯甲酰胺和氟苯蟲酰胺兩種雙酰胺類殺蟲劑的敏感性進行了測定，結(jié)果顯示:這兩種藥劑對大螟的毒力差異顯著，大螟對氟苯蟲酰胺比氯蟲苯甲酰胺的敏感性高。但是不同地區(qū)大螟種群對同一種藥劑的敏感性差異不明顯。
　　4.大螟魚尼丁受體基因克隆與表達分析
　　利用RT-PCR和RACE的方法

10、，克隆得到大螟魚尼丁受體的cDNA全長序列，命名為SiRyR，該序列全長15428bp，開放閱讀框15357 bp，編碼5118個氨基酸。大螟RyR氨基酸序列與甜菜夜蛾和棉鈴蟲RyR的相似性最高，分別為97％和96％，與線蟲、人和大鼠的相似性較低(43％-50％);此外通過構(gòu)建進化樹，同樣發(fā)現(xiàn)大螟RyR與棉鈴蟲和甜菜夜蛾RyR的親緣關(guān)系最近。同時對其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測發(fā)現(xiàn)存在七種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域，包括跨膜區(qū)結(jié)構(gòu)域、MIR結(jié)構(gòu)域、RIH結(jié)構(gòu)域、R