摘要
桃蚜(Myzuspersicae)是一种寄主广泛、危害严重的世界性害虫。新烟碱类杀虫剂作为防治刺吸式口器害虫最重要的杀虫剂广泛用于桃蚜的防治。因长期依赖化学农药防治桃蚜，桃蚜对多种杀虫剂均产生了高水平抗性，其中桃蚜对新烟碱类杀虫剂抗性的报道最多。本研究检测了我国17个地区桃蚜种群烟碱型乙酰胆碱受体(Nicotinicacetylcholinereceptor，nAChR)变异情况及新烟碱类杀虫剂的抗性水平，证明了nAChRβ1亚基突变介导的新烟碱类杀虫剂抗性水平及其在种群内和种群间的遗传分化特点。主要研究结果如下: (1)我国桃蚜田间种群对新烟碱类杀虫剂的抗性现状 本研究采用叶片药膜法检测了24个桃蚜田间种群对吡虫啉、啶虫脒、噻虫嗪和呋虫胺的抗性水平，结果显示我国桃蚜田间种群对新烟碱类杀虫剂普遍产生了抗性且抗性水平高。在所检测的24个桃蚜田间种群中，只有GZ-22、SC-22、HeBh-22和AHy-22共4个种群对4种新烟碱类杀虫剂处于敏感或低水平抗性，其余20个桃蚜种群对新烟碱类杀虫剂产生了中或高水平的抗性，其中GD-22种群对4种新烟碱类杀虫剂的抗性水平最高。 (2)我国桃蚜田间种群nAChR的变异情况 本研究检测了我国17个地区的24个桃蚜田间种群nAChRβ1、α2和α3亚基的变异情况。桃蚜的nAChRβ1亚基存在R81T、R81S、V101I和I143V突变;nAChRα2亚基不存在有义突变;nAChRα3亚基存在Q61R突变;其中R81T、R81S、V101I和Q61R突变位于nAChR保守位点，1143V突变位于nAChR非保守位点。通过分离单条DNA测序确定了R81T、R81S和V101I突变不连锁，而I143V和R81T或R81S突变连锁，且I143V突变不单独存在。桃蚜田间种群的nAChRβ1亚基普遍存在突变。在检测的24个桃蚜种群中，仅2个桃蚜种群nAChRβ1亚基未发生突变;13个桃蚜种群全部个体的nAChRβ1亚基都发生了纯合突变或双杂合突变;但Q61R突变频率极低仅在SD-22种群中被检测到。在桃蚜nAChRβ1亚基第3和第4个内含子间(V101I突变附近)存在206bp的内含子缺失，该内含子缺失只与V101突变共同存在。综合分析突变频率和抗性水平关系，明确了桃蚜对新烟碱类杀虫剂的抗性水平与nAChRβ1亚基总体的突变情况一致;单个nAChRβ1亚基突变频率与新烟碱类杀虫剂抗性水平相关性低。 (3)不同寄主桃蚜种群对新烟碱类杀虫剂抗性差异与遗传分化特点 本研究检测了采集于5个地区不同寄主的10个桃蚜种群对吡虫啉、啶虫脒的抗性水平和nAChRβ1亚基突变情况以及种群间的遗传分化情况。结果表明，同一地区、不同寄主的桃蚜种群nAChRβ1亚基突变频率差异显著，寄生于桃树的桃蚜种群突变频率显著高于寄生于油菜的桃蚜种群突变频率;采集自桃树的桃蚜种群对吡虫啉和啶虫脒的抗性水平显著高于采集自油菜的桃蚜种群抗性水平。通过检测6个短串联重复序列(ShortTandemRepeat,STR)位点分析了10个桃蚜种群的遗传分化特点。结果表明，同一寄主的桃蚜种群遗传距离更小，10个桃蚜种群的进化关系主要和桃蚜种群的寄主有关。 (4)R81T、R81S、V101I突变介导新烟碱类杀虫剂的抗性及其适合度代价 本研究通过测定携带不同nAChRβ1亚基突变类型的桃蚜单克隆品系对4种新烟碱类杀虫剂的抗性水平，验证了nAChRβ1亚基R81T、R81S和V101I突变均能介导桃蚜对新烟碱类杀虫剂的抗性。通过CRISPR/Cas9系统在黑腹果蝇(Drosophilamelanogaster)nAChRβ1亚基中构建了R81T、R81S和V101I突变。生物测定结果表明R81T、R81S和V101I突变均能介导果蝇对吡虫啉和啶虫脒的抗性。不同突变类型的桃蚜个体生存能力不相同。在不接触杀虫剂的实验室条件下，桃蚜对吡虫啉的抗性不断降低，而后趋于稳定;多个种群nAChRβ1亚基突变类型多样性降低，单个种群趋于只存在一种AChRβ1亚基突变类型。 综上所述，我国桃蚜对新烟碱类杀虫剂抗性水平高、抗性种群分布广，携带R81T、R81S和V101I突变的桃蚜种群广泛存在于我国各地，但不同寄主的桃蚜种群新烟碱类杀虫剂抗性水平及nAChRβ1亚基变异情况差异显著。R81T、R81S和V101I突变均能介导桃蚜对新烟碱类杀虫剂的抗性，但杂合突变介导抗性水平低，纯合突变和双杂合突变介导的抗性水平较高。本研究明确了靶标突变介导桃蚜新烟碱类杀虫剂抗性的机制及特点，为桃蚜的防治提供用药指导和抗性治理提供理论依据;为基于靶标变异的抗性治理及抗性检测技术提供了理论基础。
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