小菜蛾田間種群靶標(biāo)抗性基因頻率的檢測(cè)及SCBI類殺蟲劑靶標(biāo)抗性的遺傳方式.pdf

1、小菜蛾P(guān)lutella xylostella(L.)屬鱗翅目菜蛾科害蟲，主要危害十字花科蔬菜。繁殖能力強(qiáng)、生活周期短、世代重疊嚴(yán)重等生物學(xué)特性使小菜蛾極易對(duì)殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性。目前，小菜蛾已對(duì)至少93種殺蟲活性成分產(chǎn)生了抗藥性。小菜蛾的抗藥性問題給十字花科蔬菜生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅和巨大的挑戰(zhàn)。
　　大量研究表明，靶標(biāo)敏感度降低是害蟲對(duì)殺蟲劑產(chǎn)生高水平抗性的主要機(jī)制，在小菜蛾上已報(bào)道了多種與殺蟲劑抗性相關(guān)的靶標(biāo)基因突變。在本研究中，利用對(duì)

2、靶標(biāo)基因的目標(biāo)DNA片段進(jìn)行直接測(cè)序，檢測(cè)了小菜蛾田間種群中與抗性相關(guān)的靶標(biāo)基因突變頻率，分析了靶標(biāo)基因突變頻率與殺蟲劑抗性水平的相關(guān)性。同時(shí)，分離純化了鈉離子通道中具有F1845Y突變的純合品系(KS-1845Y)和具有V1848I突變的純合品系(KS-1848I)，明確了這兩個(gè)品系對(duì)茚蟲威和氰氟蟲腙的抗性遺傳方式。本文的研究結(jié)果可為我國小菜蛾抗藥性治理策略的制訂提供重要依據(jù)。
　　1.小菜蛾田間種群抗藥性監(jiān)測(cè)
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3、4-2015年對(duì)來自華東和廣東省八個(gè)地區(qū)的小菜蛾田間種群，采用浸葉法測(cè)定其對(duì)高效氯氰菊酯、茚蟲威、氰氟蟲腙等7個(gè)代表性殺蟲劑的敏感性。抗性監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:小菜蛾田間種群對(duì)各類殺蟲劑都產(chǎn)生了不同程度的抗藥性;廣東省田間小菜蛾對(duì)高效氯氰菊酯、茚蟲威、氯蟲苯甲酰胺、毒死蜱都達(dá)到了高水平抗性，對(duì)氰氟蟲腙、阿維菌素、多殺霉素達(dá)到了中等水平抗性;2014-2015年間，華東四地區(qū)小菜蛾對(duì)各類殺蟲劑抗性相對(duì)較穩(wěn)定，除濟(jì)南種群對(duì)高效氯氰菊酯有約130倍的

4、高水平抗性之外，對(duì)茚蟲威、氰氟蟲腙、氯蟲苯甲酰胺、阿維菌素、多殺霉素都處于中低水平抗性。
　　2.小菜蛾田間種群靶標(biāo)抗性的分子檢測(cè)
　　在抗藥性監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，檢測(cè)了上述田間種群與抗藥性相關(guān)的靶標(biāo)基因的突變頻率。與擬除蟲菊酯類殺蟲劑抗性相關(guān)鈉離子通道基因M918I、T9291、L1014F的抗性等位基因頻率分別為0-11.6％、86.6％-100％、96.6％-100％，這3個(gè)位點(diǎn)的突變頻率與擬除蟲菊酯抗性水平均無顯著相關(guān)性，

5、推測(cè)小菜蛾田間種群可能存在其他的抗性機(jī)理。鈉離子通道基因F1845Y和V1848I的抗性等位基因頻率分別為0-23.3％和0-40％，其聯(lián)合突變頻率(0-58.3％)與茚蟲威(R2=0.822)和氰氟蟲腙(R2=0.887)抗性水平有顯著相關(guān)性，推斷F1845Y和V1848I是小菜蛾田間種群對(duì)SCBI殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性的主要機(jī)制。魚尼丁受體基因E1338D、I4790M在田間種群的抗性等位基因頻率分別為0-10％，0-8.3％，且絕大多數(shù)

6、以雜合子形式存在，而G4946E的抗性等位基因頻率達(dá)到了21.6％-90.3％，并與氯蟲苯甲酰胺抗性水平相關(guān)性顯著(R2=0.75)，由此推斷G4946E突變是氯蟲苯甲酰胺抗性的主要機(jī)理。谷氨酸氯離子通道突變基因A309V僅在昆山種群中檢測(cè)到，抗性等位基因頻率為0-3.3％，所以A309V對(duì)昆山種群阿維菌素抗性的貢獻(xiàn)不大。在所有試蟲中，未檢測(cè)到煙堿型乙酰膽堿受體的α6亞基錯(cuò)誤剪切，可能其它抗性機(jī)制是小菜蛾對(duì)多殺霉素產(chǎn)生抗性的主要原因。乙

7、酰膽堿酯酶基因A298S和G324A在田間種群的抗性等位基因頻率分別為41.6％-75.1％，41.6％-75.1％，與毒死蜱抗性水平相關(guān)性顯著，相關(guān)系數(shù)分別為0.863、0.847，所以乙酰膽堿酯酶基因A298S和G324A可能是小菜蛾田間種群對(duì)毒死蜱產(chǎn)生抗性的主要機(jī)制。
　　3.小菜蛾對(duì)鈉離子通道阻斷劑(SCBI)的抗性遺傳分析
　　已有研究表明，小菜蛾鈉離子通道基因第4結(jié)構(gòu)域第6跨膜區(qū)(IVS6)F1845Y和V184

8、8I突變與兩種SCBI殺蟲劑（茚蟲威和氰氟蟲腙）抗性相關(guān)。為了明確這兩種點(diǎn)突變對(duì)茚蟲威和氰氟蟲腙抗性的貢獻(xiàn)和遺傳方式，通過單對(duì)家系篩選從2015年采自江蘇昆山的田間種群中分離出僅有鈉離子通道基因1845Y突變的純合品系(KS-1845Y)和僅有1848I突變的純合品系(KS-1848I)。將上述兩個(gè)抗性品系分別與小菜蛾敏感品系(SZ)進(jìn)行正交和反交，并測(cè)定親本和雜交F1代幼蟲對(duì)茚蟲威和氰氟蟲腙的敏感性水平。結(jié)果表明，KS-1845Y和K

9、S-1848I品系對(duì)茚蟲威（381倍和336倍）和氰氟蟲腙(736倍和674倍)具有相似的抗性水平，抗性均為常染色體遺傳。KS-1845Y品系和KS-1848I品系對(duì)茚蟲威、氰氟蟲腙抗性為共顯性至不完全顯性，KS-1845Y品系對(duì)這兩種殺蟲劑抗性的顯性度均高于KS-1848I品系。茚蟲威和氰氟蟲腙可能對(duì)具有F1845Y突變或V1848I突變的鈉離子通道具有不同的阻斷效應(yīng)，從而導(dǎo)致不同的顯性度。在茚蟲威或氰氟蟲腙選擇壓力下，田間抗性的進(jìn)化