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水稻是第二重要的粮食作物,世界上有一半以上的人口以大米为食。害虫对水稻的危害一直是制约全球水稻生产和质量的主要因素,为降低其危害,杀虫剂仍是主要的防治手段,每年施用的杀虫剂要花费数百万美元。因此,需选用新型、高效和环境友好的杀虫剂来减少由害虫暴发造成的产量损失。然而,在多种昆虫中,如白背飞虱,其抗性的发展对杀虫剂的有效性造成严重的威胁。白背飞虱（WBPH）Sogatella furcifera（Horvath）（Hemiptera:Delphacidae）是许多亚洲发展中国家水稻上的主要害虫,它通过吸吮韧皮部汁液和在水稻茎中产卵危害,给水稻的安全生产造成重大损失。化学杀虫剂仍是防治白背飞虱获得高产水稻的主要手段。然而,由于杀虫剂的大量使用,白背飞虱已对12种不同的活性化合物（包括噻嗪酮）产生抗性。噻嗪酮是昆虫生长调节剂类杀虫剂之一,属于噻二嗪类,能抑制昆虫几丁质合成,其中几丁质是昆虫表皮中最重要的部分。目前,噻嗪酮在稻田中主要用于防治同翅目害虫。然而由于其大量使用,白背飞虱田间种群已对噻嗪酮产生高水平抗性。因此,为探究白背飞虱对噻嗪酮的抗性机制,延缓抗性的发展,本文监测了白背飞虱田间种群对噻嗪酮的抗性水平和噻嗪酮对白背飞虱的亚致死效应;研究了室内筛选的白背飞虱对噻嗪酮的抗性品系的交互抗性谱、适合度代价、抗性遗传方式和抗性机理。主要研究结果如下:1.白背飞虱田间种群抗性监测为明确白背飞虱田间种群对噻嗪酮的抗性动态,2014-2018年采用稻苗浸渍法监测了中国5个省份16个地区43个田间种群对噻嗪酮的抗性水平。结果表明,噻嗪酮对43个田间种群的LC50值在0.61至7.36 mg/L之间,表明白背飞虱田间种群对噻嗪酮产生中等至高水平抗性（RR=13.8-167.3倍）,且呈逐年上升趋势。此外,对噻嗪酮产生高抗的三个田间种群的增效试验表明,增效剂PBO对WX-18,XG-2018和AH-18田间种群的增效倍数分别为1.9、1.7和1.9倍,增效剂DEM对3个田间种群的增效倍数分别为1.6、1.7和1.6倍,增效剂TPP对3个田间种群的增效倍数分别为1.5、1.3和1.5倍。表明解毒酶活性的增强可能是白背飞虱田间种群对噻嗪酮产生抗性的主要原因。此外,杀虫剂敏感性相关性分析结果表明,除异丙威和醚菊酯外,白背飞虱田间种群对噻嗪酮的敏感性与其他供试的杀虫剂显著相关。这些研究结果表明,白背飞虱对噻嗪酮产生了不同程度的抗药性,应严格限制噻嗪酮的使用次数。2.噻嗪酮对白背飞虱亚致死效应研究采用两性生命表评估噻嗪酮对白背飞虱亚致死效应。结果表明,噻嗪酮LC30浓度处理与对照相比显著降低了白背飞虱F0和F1代的繁殖力、寿命和孵化率,而交配率没有显著影响。与对照相比,两种剂量(LC10=0.17 mg/L and LC30=0.85 mg/L)处理的F0代以及LC30处理的F1中,雌性寿命显著缩短;除了对F1代3龄若虫的发育历期没有影响外,两种亚致死浓度处理均显著影响其它龄期若虫的发育速率;LC30和LC10处理的F1代成虫前期、总产卵前期（TPOP）和产卵前期（APOP）显着延长。此外,亚致死浓度处理后显著降低F1代的存活率、内禀增长率（ri）、有限增长率（λ）、净生殖率（R0）和总生殖率（GRR）,而LC10处理后世代周期（T）显著增加。3.白背飞虱对噻嗪酮抗性遗传方式及适合度代价研究通过室内连续多代筛选获得白背飞虱对噻嗪酮的抗性品系,通过两性生命表系统研究了白背飞虱对噻嗪酮抗性遗传方式及适合度代价。结果表明,噻嗪酮抗性和敏感品系的相对适合度为0.53,其内在增长率（r）和净繁殖率（R0）均呈下降趋势。与敏感品系相比,噻嗪酮抗性品系的1龄、3龄、4龄和5龄若虫的发育历期、成体产卵前期（POP）和总产卵前期（TPOP）显着延长;雌虫繁殖力和成虫寿命显著缩短。表明抗噻嗪酮白背飞虱品系存在一定抗性适合度代价。通过对噻嗪酮抗性遗传方式分析发现,白背飞虱对噻嗪酮抗性为常染色体上的不完全隐形遗传。该研究为延缓白背飞虱对噻嗪酮抗性的发展和制定有效的抗性治理策略提供了有价值的信息。4.白背飞虱对噻嗪酮的代谢抗性机制研究本研究通过连续47代筛选,获得对噻嗪酮22倍抗性的品系,LC50从F0代的1.68mg/L增加至36.71 mg/L。解毒酶活性测定结果表明,抗性品系谷胱甘肽S-转移酶和细胞色素P450单加氧酶活力分别为敏感品系的1.99和5.7倍,酯酶活力与敏感品系相比没有显著差异。为进一步明确解毒酶与抗性的关系,选用PBO,DEM和TPP对噻嗪酮抗性和敏感品系进行增效试验,抗性品系与敏感品系相比,PBO和DEM的增效倍数分别为3.9和1.8倍。表明细胞色素P450单加氧酶和谷胱甘肽S-转移酶可能是白背飞虱对噻嗪酮产生代谢抗性的重要机制。通过定量PCR对噻嗪酮抗性和敏感品系中细胞色素P450（CYP）和GST基因的mRNA表达水平进行分析。结果表明,在噻嗪酮抗性品系中有16个P450基因和1个GST基因显著上调表达,其中CYP4家族中有4个基因（CYP4DD1、CYP425B1、CYP4C65和CYP439A3）,CYP3家族中有4个基因（CYP6BD5、CYP6FU1、CYP418A2和CYP6FJ3）,CYP2家族中的5个基因（CYP304H1、CYP306A2、CYP303A1,CYP15G1和CYP305A13）和Mito家族中的3个基因（CYP302A1、CYP301B1和CYP314A1）以及一个GSTTt基因显著上调表达。其中,CYP302A1、CYP304H1、CYP306A2和CYP4DD1基因的表达量在抗性品系中分别是敏感品系的11.4、6.3、4.2和4.1倍。表明这些基因可能与白背飞虱对噻嗪酮的抗性相关。本研究丰富了我们在白背飞虱中对噻嗪酮抗性机制的认识,为有害生物的综合治理（IPM）策略提供了重要参考。