【摘要】：小菜蛾P(guān)lutella xylostella(L.)是世界范圍內(nèi)危害十字花科蔬菜的重要害蟲之一,同時其抗性的發(fā)展也日趨嚴重。茚蟲威是一種對鱗翅目害蟲包括小菜蛾作用顯著、以鈉離子通道為作用靶標的VA二嗪類殺蟲劑。1998年上市推廣以來,由于其不科學合理使用,小菜蛾田間種群已對茚蟲威產(chǎn)生高水平抗性。前期研究發(fā)現(xiàn)靶標位點鈉離子通道的突變與小菜蛾對茚蟲威抗性相關(guān),但解毒酶是否參與介導代謝抗性未知。因此,本研究監(jiān)測了2017-2018年湖北四個地區(qū)小菜蛾田間種群對茚蟲威的抗藥性并檢測其解毒酶活性,通過軟件分析了茚蟲威與其他藥劑對小菜蛾毒力和茚蟲威與解毒酶之間的相關(guān)性。基于此,進一步分析小菜蛾田間抗性種群對茚蟲威解毒代謝機制以及對其轉(zhuǎn)錄調(diào)控進行了初步研究,主要結(jié)果如下:1.監(jiān)測了湖北武穴、新州、當陽、云夢四個地區(qū)2017-2018年小菜蛾田間種群對茚蟲威的抗性水平,結(jié)果表明小菜蛾田間種群已對茚蟲威產(chǎn)生不同程度的抗性(Resistance Ratio=0.3-17.7),新洲地區(qū)2017年5月和當陽地區(qū)2018年10月采集的小菜蛾達到中等水平抗性。云夢和當陽地區(qū)小菜蛾對茚蟲威的抗性水平呈升高趨勢,而新洲和武穴地區(qū)呈降低趨勢。通過軟件分析茚蟲威與其他藥劑對小菜蛾田間種群毒力相關(guān)性可知,茚蟲威與氯蟲苯甲酰胺、甲維鹽、乙基多殺菌素和氰氟蟲腙之間不存在交互抗性。通過解毒酶活力測定及相關(guān)性分析表明,與敏感種群相比,三種解毒酶活力差異較大,且谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(r=0.975,P=0.025)與茚蟲威對小菜蛾田間種群毒力存在顯著性相關(guān),而羧酸酯酶(r=0.535,P=0.456)和細胞色素P450多功能氧化酶(r=0.082,P=0.918)與茚蟲威對小菜蛾田間種群的毒力不存在顯著性相關(guān)。因此,推測GSTs在小菜蛾對茚蟲威敏感性降低的過程中起到重要作用。2.通過測定敏感種群WH-SS和茚蟲威田間抗性種群GD-RR小菜蛾的CarE、GSTs和P450酶活力,結(jié)果顯示:在G5代時,田間抗性種群的三種解毒酶的比活力都顯著高于敏感種群,分別上升1.83倍、3.98倍和1.71倍,且在田間抗性種群GD-RR藥劑篩選的過程中,GSTs酶活力顯著上升;進一步通過增效劑試驗發(fā)現(xiàn),磷酸三苯酯(TPP,Triphenyl phosphate)、胡椒基丁醚(PBO,Piperomyl butoxide)和順丁烯二酸二乙酯(DEM,Diethyl Maleate)對小菜蛾茚蟲威田間抗性種群的增效比分別為1.53、2.50和3.32,綜上結(jié)果表明GSTs在代謝茚蟲威的過程中可能發(fā)揮主要作用。3.通過檢測與解毒代謝相關(guān)的22個GSTs基因mRNA的表達量,發(fā)現(xiàn)與敏感種群相比,PxGSTO4在田間抗性種群GD-RR中上調(diào)倍數(shù)5.7,通過RNAi技術(shù)沉默PxGSTO4后,小菜蛾GSTs酶活力顯著性下降,對茚蟲威的敏感性顯著性上升。表明在小菜蛾中PxGSTO4的過表達與茚蟲威的解毒代謝相關(guān)。4.根據(jù)已報道的文獻,選取小菜蛾體內(nèi)與解毒代謝相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子13條,通過實時熒光定量PCR檢測表達量,發(fā)現(xiàn)其中PxCRBL2表達量上調(diào)倍數(shù)12.4,利用RNAi技術(shù)沉默小菜蛾P(guān)xCRBL2后發(fā)現(xiàn),小菜蛾對茚蟲威的敏感性發(fā)生顯著性上升且GSTs酶活力顯著降低,通過檢測沉默后GSTs表達量的變化,發(fā)現(xiàn)其中PxGSTO4基因表達顯著下調(diào)。表明轉(zhuǎn)錄因子PxCRBL2可能通過調(diào)控PxGSTO4的表達從而介導小菜蛾對茚蟲威的解毒代謝。
【圖文】：

在 1999 年至 2010 年期間，每公頃由小菜蛾危害引起的損失從 15 萬元增加至 223萬元（Li et al 2016）。盡管從未中斷對小菜蛾的防治，但是由其造成的經(jīng)濟損失仍非常嚴重（Sayani et al 2019）。在中國由小菜蛾造成的經(jīng)濟損失每年約 7.7 億美元，世界范圍內(nèi)則達到 40 至 50 億美元（Furlong 2013，Li et al 2016）。小菜蛾在我國各地均有發(fā)生，其中東部和南部沿海地區(qū)比西北部地區(qū)危害更嚴重，，導致這些地區(qū)的經(jīng)濟損失相對于西部地區(qū)也更多。在南方地區(qū)小菜蛾一年可發(fā)生二十多代，高發(fā)期集中在春季 2-5 月份和秋季 9-11 月份，但在東北地區(qū)一年只有2-3 代，高發(fā)期一年一次，主要集中在 5-7 月份（馮夏等 2011）。相應(yīng)的，在東部和南部地區(qū)對于小菜蛾的防治力度也更大，如圖 1 所示（Li et al 2016）。造成小菜蛾危害如此嚴重的重要原因之一，是因為它極容易對殺蟲藥劑產(chǎn)生抗性（高豐等2005）。因此，對小菜蛾的抗性監(jiān)測與解析抗性基因的分子調(diào)控機制對于控制小菜蛾危害的潛在靶標具有重要意義，也可為有效持續(xù)的控制小菜蛾種群發(fā)生與危害提供新的思路和方法。

甲氧羰基代謝物 DCJW（Cui et a非靶標生物安全（Mccann et al 2代有機磷類和擬除蟲菊酯類殺蟲6）。農(nóng)藥登記資料保護和專利保護都可能大幅增加，這也極易加速昆此，研究昆蟲對茚蟲威的抗性機制使用、延緩其抗性發(fā)展十分必要），又名安打，化學名稱：7-氯-2,氨基甲�；鵠茚并[1, 2-e][1, 3, 4-]惡AS 號：144171-61-9，分子量 527
【學位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S433.4

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