本文關(guān)鍵詞：二斑葉螨對(duì)朱砂葉螨競(jìng)爭(zhēng)性擴(kuò)張的毒理學(xué)機(jī)制研究

  更多相關(guān)文章： 二斑葉螨 朱砂葉螨 種群擴(kuò)張 殺螨劑 毒理學(xué)

【摘要】：二斑葉螨(Tetranychus urticae)和朱砂葉螨(Tetranychus cinnabarinus)同屬于蛛形綱、葉螨科、葉螨屬,都是重要的農(nóng)業(yè)害螨,但二者的分類(lèi)地位長(zhǎng)期存在爭(zhēng)議。在中國(guó),一般認(rèn)為朱砂葉螨為國(guó)內(nèi)本地種,二斑葉螨為外來(lái)入侵種。二斑葉螨在中國(guó)相對(duì)于朱砂葉螨競(jìng)爭(zhēng)性擴(kuò)張是一例典型的生物入侵事件,但有關(guān)其持續(xù)擴(kuò)張并逐漸替代本地種朱砂葉螨的原因,迄今缺乏系統(tǒng)的研究和報(bào)道�，F(xiàn)有的關(guān)于二斑葉螨和朱砂葉螨的零星比較研究中,比較一致的結(jié)果是相對(duì)于朱砂葉螨,二斑葉螨更耐藥。據(jù)此,我們提出一個(gè)科學(xué)假設(shè),即二斑葉螨更強(qiáng)的藥劑脅迫適應(yīng)能力是其持續(xù)擴(kuò)張并逐漸成為葉螨優(yōu)勢(shì)種群的重要原因。因此,本論文以二斑葉螨和朱砂葉螨為比較研究對(duì)象,以驗(yàn)證上述科學(xué)設(shè)想為研究目的,擬從毒理學(xué)的獨(dú)特視角研究并闡明二斑葉螨在中國(guó)持續(xù)擴(kuò)張的機(jī)制。獲得的主要研究成果如下:1.二斑葉螨入侵后的擴(kuò)張趨勢(shì)分析通過(guò)檢索與整理國(guó)內(nèi)(1975-2014年)有關(guān)朱砂葉螨和(或)二斑葉螨的研究文獻(xiàn)(CNKI及SCI引文數(shù)據(jù)庫(kù)),追溯每篇文獻(xiàn)中葉螨的采集地繪制不同歷史時(shí)期的地理分布圖。發(fā)現(xiàn)以1983年為起點(diǎn)至上世紀(jì)末,二斑葉螨的分布由北京市擴(kuò)大至長(zhǎng)江以北9省市,朱砂葉螨在全國(guó)17省市有分布;進(jìn)入本世紀(jì)后,二斑葉螨已越過(guò)長(zhǎng)江,其分布由9省市繼續(xù)擴(kuò)大至18省市,朱砂葉螨的分布范圍則縮至12省市。通過(guò)文獻(xiàn)檢索間接重現(xiàn)二斑葉螨擴(kuò)張趨勢(shì),結(jié)果表明入侵中國(guó)后,二斑葉螨相對(duì)于朱砂葉螨存在明顯的競(jìng)爭(zhēng)性擴(kuò)張現(xiàn)象。2.朱砂葉螨與二斑葉螨地理種群采集及鑒定野外混合種群采集于云南省昆明市郊的玫瑰上,首先根據(jù)體色將葉螨初步區(qū)分為朱砂葉螨(紅色)和二斑葉螨(綠色);再采用文獻(xiàn)報(bào)道的足Ⅰ脛節(jié)剛毛數(shù)量統(tǒng)計(jì)法結(jié)合雜交試驗(yàn)鑒定兩種葉螨。研究結(jié)果表明:二斑葉螨種群所有個(gè)體足Ⅰ脛節(jié)剛毛數(shù)量為10根,朱砂葉螨野外種群和室內(nèi)品系足Ⅰ脛節(jié)剛毛數(shù)量為10根的個(gè)體比例分別為70%和66.7%,與報(bào)道的朱砂葉螨和二斑葉螨種群足Ⅰ脛節(jié)剛毛數(shù)量差異相吻合。雜交試驗(yàn)結(jié)果表明野外紅色葉螨與室內(nèi)朱砂葉螨,野外綠色葉螨與室內(nèi)二斑葉螨能正常繁殖后代,而體色不同的兩種葉螨間存在生殖隔離。3.二斑葉螨和朱砂葉螨在不同溫度下的生物學(xué)特性分析組建16、26和33℃葉螨實(shí)驗(yàn)種群生命表,比較朱砂葉螨和二斑葉螨生物學(xué)特性和種群參數(shù):在低溫16℃,二斑葉螨相對(duì)朱砂葉螨生長(zhǎng)發(fā)育較快且相對(duì)適合度較大(Rf為1.44),存在適合度優(yōu)勢(shì);在26℃,兩種葉螨發(fā)育歷期和相對(duì)適合度無(wú)明顯差異;33℃時(shí),相對(duì)于朱砂葉螨,二斑葉螨的相對(duì)適合度為0.55,表明二斑葉螨在高溫下存在適合度劣勢(shì)。4.朱砂葉螨和二斑葉螨對(duì)藥劑脅迫的反應(yīng)差異比較生物測(cè)定結(jié)果表明來(lái)源相同背景的二斑葉螨相對(duì)朱砂葉螨,對(duì)阿維菌素、甲氰菊酯、炔螨特、噠螨靈、溴蟲(chóng)腈、吡螨胺、丁氟螨酯、聯(lián)苯肼酯和乙螨唑等9種常用殺螨劑更加耐藥,其中二者對(duì)阿維菌素的耐藥力差異高達(dá)8.5倍。室內(nèi)外模擬藥劑脅迫對(duì)兩種葉螨混合種群結(jié)構(gòu)變化的影響:混合種群(兩種葉螨個(gè)體初始比例為1:1)在室內(nèi)豇豆上飼養(yǎng)2個(gè)月后,對(duì)照(不接觸藥劑)處理中朱砂葉螨數(shù)量顯著多于二斑葉螨(P0.05)(前者與后者個(gè)體數(shù)量的比例為1:0.46),而在阿維菌素和丁氟螨酯的脅迫處理中,二斑葉螨逆轉(zhuǎn)為混合種群的優(yōu)勢(shì)種群(比例分別逆轉(zhuǎn)為1:4.44和1:1.85);混合種群在田間分別在豇豆和茄子上生長(zhǎng)一個(gè)種植季節(jié)后,對(duì)照組中的朱砂葉螨數(shù)量顯著多于二斑葉螨(P0.05),在豇豆和茄子上朱砂葉螨與二斑葉螨的比例分別為1.53:1和1.83:1,而處理組(阿維菌素防治2次)中兩種葉螨數(shù)量沒(méi)有顯著差異。室內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)都表明殺螨劑的使用能顯著影響混合種群中兩種葉螨的比例結(jié)構(gòu),主要是表現(xiàn)為藥劑能相對(duì)多地壓制朱砂葉螨而間接促進(jìn)二斑葉螨逐漸占優(yōu)。分別選用丁氟螨酯和甲氰菊酯對(duì)朱砂葉螨和二斑葉螨進(jìn)行室內(nèi)抗性篩選,25代后,朱砂葉螨和二斑葉螨對(duì)丁氟螨酯的抗性倍數(shù)分別發(fā)展到了13.52和29.35倍,對(duì)甲氰菊酯的抗性倍數(shù)分別發(fā)展到了28.04和39.57倍。5.二斑葉螨與朱砂葉螨解毒酶活性比較酶活性檢測(cè)發(fā)現(xiàn)二斑葉螨的P450s和Car Es活性均顯著高于朱砂葉螨(P0.05),分別為朱砂葉螨的1.81和2.80倍,二者的GSTs活性沒(méi)有顯著差異。分別以L(fǎng)C30劑量的阿維菌素、甲氰菊酯、吡螨胺誘導(dǎo)處理朱砂葉螨和二斑葉螨6h,三種解毒酶活性(P450s、GSTs和Car Es)均呈現(xiàn)不同程度的變化:阿維菌素處理后,二斑葉螨的P450s和Car Es活性分別為誘導(dǎo)前的1.54和1.23倍,朱砂葉螨的P450s和Car Es活性分別為誘導(dǎo)前的1.14和0.96倍,且二斑葉螨酶活性升高倍數(shù)顯著大于朱砂葉螨(P0.05),兩種葉螨GSTs活性變化倍數(shù)無(wú)顯著差異;甲氰菊酯處理后,二斑葉螨的P450s和GSTs活性分別為誘導(dǎo)前的1.32和2.55倍,朱砂葉螨的分別為誘導(dǎo)前的1.07和1.98倍,二斑葉螨的酶活性變化倍數(shù)顯著大于朱砂葉螨(P0.05),兩種葉螨的Car Es活性變化無(wú)顯著差異;吡螨胺處理后,二斑葉螨的P450s活性提高幅度顯著大于朱砂葉螨(P0.05)(變化倍數(shù)分別為1.17和1.04倍),而朱砂葉螨GSTs活性變化倍數(shù)大于二斑葉螨(P0.05)(變化倍數(shù)分別為2.32和1.61倍),兩種葉螨Car Es活性變化幅度無(wú)顯著差異�？傮w上,相對(duì)于朱砂葉螨,二斑葉螨解毒酶對(duì)藥劑脅迫的響應(yīng)變化更大。使用甲氰菊酯分別對(duì)朱砂葉螨和二斑葉螨篩選20代后,朱砂葉螨的GSTs活性顯著升高2.41倍,P450s和Car Es活性無(wú)顯著性變化;二斑葉螨的P450s和GSTs活性分別顯著升高1.48和3.19倍。使用丁氟螨酯篩選20代后,朱砂葉螨的P450s和GSTs活性分別顯著升高1.72和2.21倍;二斑葉螨的P450s、GSTs和Car Es升高幅度分別為1.92、5.40和2.15倍�？剐苑N群解毒酶活性測(cè)定結(jié)果表明,相對(duì)于朱砂葉螨,二斑葉螨中的解毒酶對(duì)藥劑選擇的反應(yīng)更積極。6.朱砂葉螨和二斑葉螨的表達(dá)譜測(cè)序比較數(shù)字基因表達(dá)譜(DGE)測(cè)序結(jié)果表明,相對(duì)于朱砂葉螨,二斑葉螨有974條差異表達(dá)基因(DEGs)(538條基因表達(dá)上調(diào),436條基因表達(dá)下調(diào)),其中58條注釋為解毒代謝相關(guān)基因(39條基因上調(diào)表達(dá),20條基因下調(diào)表達(dá))。分別選用LC30劑量的阿維菌素、甲氰菊酯、吡螨胺脅迫處理朱砂葉螨和二斑葉螨,并進(jìn)行表達(dá)譜測(cè)序,結(jié)果表明:阿維菌素處理后,朱砂葉螨有168條DEGs(35條基因上調(diào)表達(dá),133條基因下調(diào)表達(dá)),二斑葉螨有268條DEGs(89條基因上調(diào)表達(dá),179條基因下調(diào)表達(dá));甲氰菊酯處理后,朱砂葉螨有65條DEGs(32條基因上調(diào)表達(dá),33條基因下調(diào)表達(dá)),二斑葉螨有168條DEGs(74條基因上調(diào)表達(dá),104條基因下調(diào)表達(dá));吡螨胺處理后,朱砂葉螨有71條DEGs(21條基因上調(diào)表達(dá),50條基因下調(diào)表達(dá)),二斑葉螨有179條DEGs(59條基因上調(diào)表達(dá),120條基因下調(diào)表達(dá))。對(duì)DEGs進(jìn)行功能注釋,發(fā)現(xiàn)二斑葉螨受殺螨劑脅迫后上調(diào)表達(dá)的解毒代謝相關(guān)基因的數(shù)量明顯多于朱砂葉螨。從表達(dá)譜測(cè)序、比較可以看出,二斑葉螨相對(duì)朱砂葉螨耐藥性/抗藥性更強(qiáng)的分子基礎(chǔ)是二斑葉螨本身?yè)碛懈嗌险{(diào)表達(dá)的基因,更為重要的是,遭受藥劑脅迫時(shí)二斑葉螨參與響應(yīng)的基因也顯著多于朱砂葉螨。本論文充分地說(shuō)明了來(lái)源相同背景的二斑葉螨相對(duì)朱砂葉螨具有對(duì)藥劑解毒代謝能力更強(qiáng)的生化及分子基礎(chǔ),從而導(dǎo)致二斑葉螨對(duì)大多數(shù)殺螨劑具有更強(qiáng)的耐藥性。我們進(jìn)一步推測(cè)兩種葉螨對(duì)相同殺螨劑反應(yīng)差異是二斑葉螨相對(duì)朱砂葉螨在中國(guó)持續(xù)擴(kuò)張的一個(gè)重要因素。更重要的是室內(nèi)外模擬試驗(yàn)驗(yàn)證了殺螨劑的應(yīng)用促進(jìn)了二斑葉螨在混合種群相對(duì)占優(yōu)。研究成果意義在于:一、理論上可為解釋二斑葉螨在中國(guó)擴(kuò)張為葉螨優(yōu)勢(shì)種群提供獨(dú)特的視角、豐富入侵生物學(xué)研究?jī)?nèi)容;二、實(shí)踐上可依據(jù)葉螨種群結(jié)構(gòu)及藥劑敏感性差異指導(dǎo)科學(xué)選用殺螨藥劑、對(duì)葉螨進(jìn)行減量增效的精準(zhǔn)防控。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S433.7

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 牛界廷;溫室花木謹(jǐn)防朱砂葉螨[J];綠化與生活;2001年06期

2 龍叔禎;唐以巡;漆定梅;趙輝;;朱砂葉螨被害葉對(duì)家蠶生理及生產(chǎn)性影響的研究 Ⅰ被害葉對(duì)家蠶生長(zhǎng)發(fā)育及蠶繭產(chǎn)質(zhì)量的影響[J];蠶學(xué)通訊;1991年03期

3 王新祥,劉懷,鄧新平,白松,蔣小龍,楊碧;溴甲烷配合二氧化碳對(duì)朱砂葉螨的熏蒸作用[J];西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年02期

4 張永強(qiáng);丁偉;趙志模;王進(jìn)軍;廖涵杰;;姜黃對(duì)朱砂葉螨的生物活性[J];植物保護(hù)學(xué)報(bào);2004年04期

5 周剛;丁偉;張永強(qiáng);;川黃柏對(duì)朱砂葉螨生物活性的研究[J];重慶教育學(xué)院學(xué)報(bào);2006年06期

6 袁文金;馬德英;姜運(yùn)濤;張帆;郭冬雪;張悅平;羌松;;新疆植物活性物質(zhì)對(duì)朱砂葉螨的活性及天敵安全性測(cè)試[J];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年04期

7 張永強(qiáng);丁偉;趙志模;;姜黃素類(lèi)化合物對(duì)朱砂葉螨的生物活性[J];昆蟲(chóng)學(xué)報(bào);2007年12期

8 申照靜;王海香;師光祿;王有年;;三種植物提取物對(duì)朱砂葉螨生物活性的影響[J];北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào);2008年01期

9 張謙瑾;陶士強(qiáng);吳福安;;凬草提取物對(duì)朱砂葉螨生物活性的研究[J];江蘇蠶業(yè);2009年01期

10 周剛;丁偉;趙言國(guó);張永強(qiáng);;姜黃素烷基化衍生物的合成及對(duì)朱砂葉螨的活性評(píng)價(jià)[J];西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 彭麗年;何樹(shù)林;葉建生;魏正彬;童守遠(yuǎn);茍明強(qiáng);;四川地區(qū)朱砂葉螨的抗藥性研究[A];棉花重大病蟲(chóng)統(tǒng)一防治的理論與實(shí)踐[C];2004年

2 陶士強(qiáng);吳福安;張謙瑾;常娟鳳;;銀杏葉粗提物對(duì)朱砂葉螨的生物活性[A];中國(guó)蠶學(xué)會(huì)桑樹(shù)病蟲(chóng)害防治學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

3 趙舒;鄒晶;馮亞寧;朱新軍;何林;;朱砂葉螨抗藥性檢測(cè)[A];植�？萍紕�(chuàng)新與病蟲(chóng)防控專(zhuān)業(yè)化——中國(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

4 周宇杰;丁偉;王春升;;青蒿粗提物對(duì)朱砂葉螨生物活性的初步研究[A];農(nóng)業(yè)生物災(zāi)害預(yù)防與控制研究[C];2005年

5 魏杰;丁偉;;花椒果實(shí)及其精油對(duì)朱砂葉螨的生物活性[A];公共植保與綠色防控[C];2010年

6 梁為;成軍;師光祿;王有年;白雪娜;;草莓對(duì)朱砂葉螨危害的生理響應(yīng)[A];中國(guó)園藝學(xué)會(huì)2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2010年

7 桂連友;雷玉平;;幾種植物粗提物對(duì)朱砂葉螨的室內(nèi)毒力測(cè)定[A];華中昆蟲(chóng)研究（第一卷）[C];2002年

8 李夢(mèng);丁偉;張永強(qiáng);羅金香;;香豆素對(duì)朱砂葉螨的生物活性評(píng)價(jià)[A];“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)與現(xiàn)代植�！薄袊�(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)第十一次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨2013年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

9 王進(jìn)軍;趙志模;;模擬酸雨對(duì)朱砂葉螨的脅迫作用研究[A];昆蟲(chóng)學(xué)創(chuàng)新與發(fā)展——中國(guó)昆蟲(chóng)學(xué)會(huì)2002年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

10 薛飛燕;宮芳芳;付程鵬;王有年;師光祿;;魚(yú)腥草提取物對(duì)不同發(fā)育階段朱砂葉螨觸殺活性的研究[A];中國(guó)園藝學(xué)會(huì)2012年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 慶陽(yáng)市科協(xié)普及部;辣椒“二螨”的生活習(xí)性及其防治[N];隴東報(bào);2012年

2 方圓;治棉紅蜘蛛:早用藥、加足水、噴葉背[N];江蘇農(nóng)業(yè)科技報(bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 程作慧;植物精油對(duì)朱砂葉螨的生物活性和殺螨機(jī)理研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

2 盧文才;二斑葉螨對(duì)朱砂葉螨競(jìng)爭(zhēng)性擴(kuò)張的毒理學(xué)機(jī)制研究[D];西南大學(xué);2017年

3 石力;朱砂葉螨抗甲氰菊酯P450基因鑒定及其轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究[D];西南大學(xué);2017年

4 何林;朱砂葉螨（Tetranychus Cinnabarinus）抗藥性機(jī)理及抗性適合度研究[D];西南農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

5 馮宏祖;朱砂葉螨適應(yīng)阿維菌素、高溫脅迫機(jī)制的研究[D];西南大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 宋長(zhǎng)貴;朱砂葉螨適應(yīng)取食棉花相關(guān)基因篩選及應(yīng)用[D];西南大學(xué);2015年

2 侯秋莉;東莨菪內(nèi)酯對(duì)朱砂葉螨Ca~(2+)-ATP酶的抑制作用及靶標(biāo)位點(diǎn)預(yù)測(cè)[D];西南大學(xué);2015年

3 岑小惜;五種植物的殺螨活性及商陸殺螨活性物質(zhì)的初步追蹤[D];西南大學(xué);2010年

4 崔琦;溫度對(duì)加州新小綏螨發(fā)育繁殖的影響及其對(duì)朱砂葉螨的控制作用[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

5 李明磊;不同溫度下塔六點(diǎn)薊馬對(duì)朱砂葉螨的控制作用的研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

6 朱玉溪;玉米自交系對(duì)朱砂葉螨誘導(dǎo)抗性機(jī)制的研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

7 王丹;姜黃素對(duì)朱砂葉螨幾丁質(zhì)酶活性及基因表達(dá)的影響[D];西南大學(xué);2016年

8 劉星;朱砂葉螨甲氰菊酯抗性和敏感品系生殖力差異及其相關(guān)機(jī)制[D];西南大學(xué);2016年

9 章冰川;香豆素類(lèi)化合物對(duì)朱砂葉螨的殺螨定量構(gòu)效關(guān)系研究[D];西南大學(xué);2016年

10 劉炎超;朱砂葉螨γ-氨基丁酸與阿維菌素殺螨活性關(guān)系研究[D];西南大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：1263924