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黏虫抗药性监测及其对高效氯氰菊酯抗性机理研究

赵玉玉

黏虫抗药性监测及其对高效氯氰菊酯抗性机理研究

赵玉玉1
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作者信息

  • 1. 西北农林科技大学
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摘要

黏虫Mythimna separata(Walker)是我国三大主粮作物上的重要害虫之一,除新疆外,在我国各省区均有发生。由于其具有多食性和暴食性,加之具有南北往返迁飞的习性,给我国的农业生产带来了严重的经济损失。近几年,随着气候条件和种植结构等因素的变化,使得黏虫频繁大暴发,所以高效、低毒杀虫剂成为黏虫田间防治的最佳选择。拟除虫菊酯类作为广谱、高效、低毒杀虫剂的代表,被广泛应用于我国农业及卫生害虫的防治。但是,长期使用该类药剂使黏虫对其产生了抗药性。因此,本研究对陕晋两省5个地区黏虫田间种群进行了抗药性监测,并在明确了黏虫对常用药剂抗药性的基础上,克隆得到了黏虫钠离子通道基因序列;同时,探究了黏虫对高效氯氰菊酯产生抗性的生化及分子机理,旨在为深入研究黏虫对拟除虫菊酯类的抗性机理奠定基础,同时为黏虫抗药性治理策略的制定和田间有效防治提供理论依据。 1. 黏虫对6种常用杀虫剂的抗药性 通过浸叶法测定了陕晋两省5个地区黏虫田间种群对辛硫磷、毒死蜱、高效氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、甲维盐和氯虫苯甲酰胺 6 种常用杀虫剂的抗药性。结果表明:5个地区黏虫种群除对甲维盐仍表现为敏感外,对其余5种药剂均已表现出不同程度的抗药性,尤其是对辛硫磷,除三原县种群敏感外,其他地区种群均产生了中等至高水平抗性(19.4-70.1倍)。通过相关性分析发现黏虫对毒死蜱和甲维盐的抗性之间存在显著相关性,对氯虫苯甲酰胺与甲维盐、毒死蜱、辛硫磷的抗性之间则不存在显著相关性。因此陕晋两省上述地区的黏虫防治推荐选用甲维盐、氯虫苯甲酰胺和高效氯氰菊酯,同时应注意将氯虫苯甲酰胺和甲维盐、毒死蜱等轮换使用,以延缓抗药性的产生和发展。 2. 黏虫钠离子通道基因的克隆 利用RT-PCR扩增得到黏虫钠离子通道基因(MsNav)cDNA长度为5977 bp,编码1992个氨基酸,包含昆虫典型钠离子通道的4个同源结构域,每个结构域有6个跨膜结构(S1-S6),每个结构域的S4,含有4-7个带正电的氨基酸残基(精氨酸和赖氨酸),每个正电氨基酸残基被 2 个不带电的氨基酸残基隔开。通过序列比对及进化树分析发现,MsNav 与棉铃虫等夜蛾科相似度最高,聚为一支,与黑腹果蝇 para 相似度高达80.8%,说明钠离子通道基因在不同昆虫中具有高度保守性。 3. 山西黏虫种群对高效氯氰菊酯抗性机理的研究 通过群体汰选法对山西太谷种群连续筛选7代,抗性倍数达到118.51;通过增效剂试验研究发现,胡椒基丁醚(Piperomyl butoxide,PBO)和磷酸三苯酯(Triphenyl phosphate,TPP)对高效氯氰菊酯的增效作用明显,抗敏增效比分别为5.50和3.40。解毒酶活性测定也同样证实了酯酶(Esterase,EST)和多功能氧化酶(Mixed function oxidase, MFOs)活性增强是黏虫对高效氯氰菊酯的主要代谢抗性机理,其抗性品系和敏感品系酯酶比活力比值为2.45,两者之间存在显著差异;多功能氧化酶比活力之间存在极显著差异,比值为1.70;通过比较黏虫抗性品系和敏感品系钠离子通道基因ⅡS4-S6片段,未发现任何与击倒抗性有关的突变。据此可以推测解毒酶可能在黏虫对高效氯氰菊酯的抗性发展中起着重要的作用。

关键词

黏虫/抗药性监测/钠离子通道/高效氯氰菊酯/抗性机理

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授予学位

硕士

学科专业

农业昆虫与害虫防治

导师

仵均祥

学位年度

2018

学位授予单位

西北农林科技大学

语种

中文

中图分类号

S4
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