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烟粉虱(Bemisia tabaci)是一种危害严重的世界性农业害虫,有“超级害虫”之称。化学防治为主要手段的治理策略下,不合理的用药势必导致烟粉虱对多种杀虫剂产生抗性。目前吡虫啉等新烟碱类药剂是防治烟粉虱的主要杀虫剂,国内外关于烟粉虱对新烟碱类药剂的抗性报道层出不穷,本课题组前期调查初步发现新疆地区烟粉虱对吡虫啉和噻虫嗪产生了一定水平的抗性,但其抗性机制尚不明确。本研究利用成虫浸叶法继续监测了新疆地区不同烟粉虱种群对吡虫啉和噻虫嗪的抗性水平,并对18个已证实或可能与新烟碱类药剂抗性相关的细胞色素P450基因进行实时荧光定量分析,最后结合课题组前期工作,利用CYP4G68的多克隆抗体,依据BA-ELISA开发烟粉虱田间抗性的检测技术。研究结果可为明确该虫对新烟碱类药剂的抗性水平及发展趋势提供有力的技术支撑,为该虫的抗性治理方法和策略的制定提供科学指导。
本文主要研究结果概括如下:
1、新疆不同烟粉虱种群对吡虫啉和噻虫嗪的抗性监测
本研究利用成虫浸叶法,测定了新疆伊宁(YN)、和田(HT)、莎车(SC)、吐鲁番奥依曼买里村(TP1)及吕宗村(TP2)共5个烟粉虱种群对吡虫啉和噻虫嗪的抗性水平,结果表明,新疆地区烟粉虱对吡虫啉产生了中等至高水平的抗性,其中仅TP1烟粉虱种群对吡虫啉产生了高水平抗性,抗性倍数达46.07倍;TP2、SC、HT、YN种群对吡虫啉产生了中等水平的抗性,抗性倍数分别为11.53、15.62、12.26及14.06倍;对噻虫嗪仅和田种群产生低水平抗性。研究结果为新疆地区烟粉虱的合理用药提供科学依据。
2、新疆烟粉虱种群P450基因的表达分析
许多研究表明,烟粉虱对新烟碱类药剂的抗性产生源于细胞色素P450基因过表达引起的P450单加氧酶解毒作用的增强,但是不同地理种群或品系的分子抗性机制不尽相同。本研究利用实时荧光定量PCR,对18个P450基因进行定量分析,检验这些基因与新疆不同烟粉虱田间种群对新烟碱类药剂抗性的相关性。结果表明CYP6CM1、CYP4G68、CYP6DZ、CYP303A1-like及CYP6DZ4这5个基因在TP1抗性种群中过表达,这可能是新疆地区烟粉虱对吡虫啉产生抗性的机制之一。
3、基于BA-ELISA对新疆地区烟粉虱的抗药性快速检测
在初步确定CYP4G68对新疆烟粉虱种群吡虫啉抗性产生的作用后,本研究利用CYP4G68多克隆抗体,在ELISA方法的基础上,将生物素-亲和素系统(Biotin-Avidin System,BAS)的放大效应与之相结合,形成的液相生物素-亲和素ELISA(BA-ELISA)法,建立了新疆地区烟粉虱种群抗药性的快速检测。结果显示,敏感种群NJ-S反应显色最浅,其它种群显色均深于NJ-S。CYP4G68蛋白在TP1、SC、YN、TP2、HT的相对含量分别是NJ-S的23.5、16.0、15.3、13.3倍和6.7倍。该方法简便,敏感性良好,适于快速筛查烟粉虱田间种群的抗性水平。
本文主要研究结果概括如下:
1、新疆不同烟粉虱种群对吡虫啉和噻虫嗪的抗性监测
本研究利用成虫浸叶法,测定了新疆伊宁(YN)、和田(HT)、莎车(SC)、吐鲁番奥依曼买里村(TP1)及吕宗村(TP2)共5个烟粉虱种群对吡虫啉和噻虫嗪的抗性水平,结果表明,新疆地区烟粉虱对吡虫啉产生了中等至高水平的抗性,其中仅TP1烟粉虱种群对吡虫啉产生了高水平抗性,抗性倍数达46.07倍;TP2、SC、HT、YN种群对吡虫啉产生了中等水平的抗性,抗性倍数分别为11.53、15.62、12.26及14.06倍;对噻虫嗪仅和田种群产生低水平抗性。研究结果为新疆地区烟粉虱的合理用药提供科学依据。
2、新疆烟粉虱种群P450基因的表达分析
许多研究表明,烟粉虱对新烟碱类药剂的抗性产生源于细胞色素P450基因过表达引起的P450单加氧酶解毒作用的增强,但是不同地理种群或品系的分子抗性机制不尽相同。本研究利用实时荧光定量PCR,对18个P450基因进行定量分析,检验这些基因与新疆不同烟粉虱田间种群对新烟碱类药剂抗性的相关性。结果表明CYP6CM1、CYP4G68、CYP6DZ、CYP303A1-like及CYP6DZ4这5个基因在TP1抗性种群中过表达,这可能是新疆地区烟粉虱对吡虫啉产生抗性的机制之一。
3、基于BA-ELISA对新疆地区烟粉虱的抗药性快速检测
在初步确定CYP4G68对新疆烟粉虱种群吡虫啉抗性产生的作用后,本研究利用CYP4G68多克隆抗体,在ELISA方法的基础上,将生物素-亲和素系统(Biotin-Avidin System,BAS)的放大效应与之相结合,形成的液相生物素-亲和素ELISA(BA-ELISA)法,建立了新疆地区烟粉虱种群抗药性的快速检测。结果显示,敏感种群NJ-S反应显色最浅,其它种群显色均深于NJ-S。CYP4G68蛋白在TP1、SC、YN、TP2、HT的相对含量分别是NJ-S的23.5、16.0、15.3、13.3倍和6.7倍。该方法简便,敏感性良好,适于快速筛查烟粉虱田间种群的抗性水平。