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杀虫剂抗性是由杀虫剂长期、广泛使用引起的生态反弹现象,是害虫综合治理面临的重要问题。研究证明,昆虫共生菌可介导杀虫剂抗性的产生。褐飞虱是危害水稻生产的重要害虫之一,目前已对33种杀虫剂的有效成分产生了不同程度的抗性,抗性问题亟待解决。本文从昆虫共生菌角度出发,探究褐飞虱共生菌介导宿主对烯啶虫胺抗性的机制。主要研究结果如下:1.利用扩增子测序技术比较分析了褐飞虱敏感种群和抗烯啶虫胺种群微生物组的异同。结果显示褐飞虱微生物主要是变形菌Proteobacteria、厚壁菌Firmicutes、放线菌Actinobacteria和拟杆菌Bacteroidetes四类菌,其中抗性种群中放线菌Actinobacteria和拟杆菌Bacteroidetes丰度显著高于敏感种群,而敏感种群微生物主要为变形菌Proteobacteria。抗性种群微生物群落的均匀度和物种数量显著高于敏感种群,微生物组的结构与敏感种群也显著不同,表明杀虫剂的筛选会导致褐飞虱微生物α多样性增加以及为微生物群落结构改变。2.采用点滴法和稻苗浸渍法分别测定了混合抗生素处理的敏感种群和抗性种群对烯啶虫胺的敏感性。结果显示混合抗生素处理后抗性种群对烯啶虫胺的敏感性显著上升,而敏感种群对烯啶虫胺的敏感性无显著变化。进一步测定酯酶和细胞色素P450解毒酶活性后发现,混合抗生素处理后,敏感种群酯酶活力显著降低,但与烯啶虫胺抗性相关的解毒酶基因的表达量无显著变化;抗性种群细胞色素P450的活力显著降低,并且与烯啶虫胺抗性相关的解毒酶基因Car E17、Car E19、CYP418A1、CYP4C76、CYP4C77、CYP4CE1、CYP6ER1、CYP6FL3和CYP6FL4的表达量显著降低,表明褐飞虱共生菌可能调控宿主解毒酶基因的表达,进而影响褐飞虱对烯啶虫胺的敏感性。3.敏感种群的初孵若虫和抗性种群的高龄若虫混合饲养后,导致敏感种群的共生菌结构与抗性种群相似。点滴法和稻苗浸渍法测定结果显示,混合饲养后褐飞虱对烯啶虫胺的抗性显著增加。进一步测定解毒酶活性后发现,褐飞虱体内细胞色素P450活性显著增加,且与烯啶虫胺抗性相关的解毒酶基因CYP4CE1、CYP6ER1和CYP6FL3表达量显著上调。抗生素清除混合饲养的敏感褐飞虱共生菌后,褐飞虱恢复对烯啶虫胺的敏感性。研究结果证实共生菌通过调控与烯啶虫胺抗性相关的解毒酶基因上调介导褐飞虱对烯啶虫胺的抗性。