四川地区二化螟抗药性监测及溴氰虫酰胺诱导效应的转录组分析

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二化螟(Chilo suppressalis Walker)是一种分布范围较广的重要水稻害虫。近年来伴随着杀虫剂的长期大量使用,二化螟已对多种杀虫剂产生了严重抗药性。溴氰虫酰胺是一种新型高效邻氨基苯甲酰胺类杀虫剂,通过作用于昆虫鱼尼丁受体内独特的结合位点而发挥杀虫活性。本文测定了四川7个稻区二化螟田间种群对4种传统杀虫剂的抗药性水平,从代谢机制初步探究了二化螟对三唑磷抗性产生原因,并采用qRT-PCR分析了室内相对敏感品系(HN-Lab)和二化螟田间种群中抗性相关的细胞色素P450基因相对表达情况,转录组测序分析了溴氰虫酰胺诱导对二化螟体内差异表达转录本(Differentially expressed transcripts,DETs)的影响。现将全文总结如下:1.于2018~2019年采用点滴法测定了杀虫单、三唑磷、毒死蜱和阿维菌素对二化螟7个田间种群的毒力。结果表明,所有田间种群对对三唑磷均表现为中等水平抗性(抗性倍数为23.9~83.5倍);对杀虫单和毒死蜱均表现为低水平或中等水平抗性,抗性倍数分别为2.7~13.5倍和1.7~47.1倍;对阿维菌素尚处于敏感至低水平抗性(抗性倍数为2.1~5.8倍)。2.采用HN-Lab品系和2019兴文种群(对三唑磷抗性倍数为68.7倍)进行增效作用测定,经PBO处理后,对三唑磷毒力的增效倍数均最高,分别为2.4倍、3.4倍;测定了2019年田间6个种群的解毒酶活性,发现种群间羧酸酯酶(Car E)、谷胱甘肽S转移酶(GST)与多功能氧化酶(P450)均存在极显著差异(P<0.001);并将其与这4种药剂的抗性水平进行相关性分析,结果表明二化螟对三唑磷的抗性与其细胞色素P450的活性存在显著正相关,相关系数达到0.996。3.通过qRT-PCR测定了HN-Lab品系和2019年采集的5个田间种群的4种抗性相关细胞色素P450基因(CYP324A12,CYP321F3,CYP9A68和CYP6CV5)的m RNA表达量。结果发现CYP324A12、CYP321F3和CYP9A68在5个田间种群中均过表达,在兴文种群中的m RNA表达量分别为1.2倍、3.4倍和18.0倍;除此之外,CYP9A68在崇州种群和通江种群的表达量分别达到10.5倍和24.9倍。4.采用溴氰虫酰胺LD25亚致死浓度处理HN-Lab两代得到Sel样本,同时设置空白对照组Sus样本,每个处理设置三次样本重复,利用转录组三代全长测序分析了Sus和Sel样本的差异转录本,得到17.04 Gb Clean Data,通过差异表达基因的筛选,发现550个差异表达转录本,其中327个转录本上调,223个转录本下调。通过GO功能注释和KEGG分析,发现代谢途径富集大量DETs。同时,筛选了上调表达的10个与解毒酶相关的转录本。
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