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朱砂叶螨（Tetranychus cinnabarinus）是一种世界范围内的重要农业害螨,可危害豇豆、茄子、棉花、花卉等多种农业、经济作物。由于杀螨剂大量持续不科学使用以及害螨具繁殖能力强、世代周期短等特点,朱砂叶螨的抗药性问题日趋严重。巴氏新小绥螨（Neoseiulus barkeri）具有发育历期短、产卵率高等优点,主要用于防治为害果树、蔬菜和棉花等作物的害螨、蓟马等小型害虫,目前巴氏新小绥螨已经实现规模化饲养,是生物防治最佳天敌之一。丁氟螨酯是一种苯酰乙腈类触杀型杀螨剂,其作用靶标为线粒体复合物Ⅱ,具有生物活性高、持效性好、对非靶标生物安全等优点。本论文以朱砂叶螨和巴氏新小绥螨为研究对象,在室内确定丁氟螨酯对朱砂叶螨和巴氏新小绥螨毒力存在上万倍差异的基础上,通过室内生物测定、酶活测定、基因克隆和序列比对等方法着重研究了丁氟螨酯对朱砂叶螨和巴氏新小绥螨毒力差异的生理生化及分子机制,主要研究内容和结果如下:1、杀螨剂对朱砂叶螨和巴氏新小绥螨毒力差异研究采用药膜法对朱砂叶螨和巴氏新小绥螨进行了室内生物测定。结果表明丁氟螨酯对朱砂叶螨的LC50为7.816 mg/L,对巴氏新小绥螨的LC50超过了100,000mg/L（无法测出具体数值）,捕食螨的不敏感性超过叶螨的12,794倍;腈吡螨酯对朱砂叶螨的LC50为4.587 mg/L,对巴氏新小绥螨的LC50超过了50,000 mg/L（无法测出具体数值）,捕食螨的不敏感性超过叶螨的10,900倍;对照药剂甲氰菊酯对朱砂叶螨和巴氏新小绥螨的LC50分别为606.98 mg/L和140.923 mg/L,捕食螨的不敏感性为叶螨的0.23倍;马拉硫磷对朱砂叶螨和巴氏新小绥螨的LC50分别为4112.088 mg/L和65.594 mg/L,后者的不敏感性为前者的0.02倍。三种增效剂PBO、DEM和TPP分别单独与丁氟螨酯混用对朱砂叶螨的增效比分别为1.43、1.86和2.33,而三种增效剂PBO、DEM和TPP分别单独与丁氟螨酯混用,对巴氏新小绥螨的LC50仍然大于100,000 mg/L,无法计算出增效比。生物测定结果表明丁氟螨酯对朱砂叶螨和巴氏新小绥螨存在巨大的毒力差异,且对照药剂与增效剂生物测定结果间接表明表皮穿透能力以及代谢酶活性并不是导致丁氟螨酯对叶螨和捕食螨毒力差异的主要原因,并且强烈暗示靶标差异是SQR抑制剂类杀螨剂在叶螨和捕食螨间具有优异选择性的主要原因。2、朱砂叶螨和巴氏新小绥螨解毒酶活性研究在增效剂实验的基础上,进一步检测、比较了朱砂叶螨和巴氏新小绥螨三大解毒酶的活性差异。结果显示朱砂叶螨谷胱甘肽-S-转移酶（GSTs）和细胞色素P450酶（P450s）的活性均显著高于巴氏新小绥螨,羧酸酯酶（CarEs）活性显著低于巴氏新小绥螨。确定丁氟螨酯对朱砂叶螨的LC10、LC30和LC50为诱导处理浓度,朱砂叶螨经不同浓度(LC10、LC30和LC50)丁氟螨酯诱导后酶活性变化如下:羧酸酯酶活性经LC30诱导后显著增加,谷胱甘肽-S-转移酶活性经LC50和LC30诱导后显著降低,其余诱导处理酶活性没有显著变化。巴氏新小绥螨经丁氟螨酯LC50和LC30诱导后P450酶活性显著上升,其余诱导处理酶活性无显著变化。解毒酶活性检测比较结果说明,巴氏新小绥螨的三大解毒酶活性及其响应丁氟螨酯胁迫能力并不比朱砂叶螨更强,反过来说明巴氏新小绥螨对丁氟螨酯的耐药力超过朱砂叶螨12,794倍的原因与解毒代谢酶活性差异关系不大。3、朱砂叶螨和巴氏新小绥螨线粒体复合物Ⅱ活性及ATP含量测定对朱砂叶螨和巴氏新小绥螨的线粒体电子传递链复合物Ⅱ（SQR,丁氟螨酯的作用靶标）活性测定表明:巴氏新小绥螨的SQR活性为朱砂叶螨SQR活性的1.63倍。丁氟螨酯对朱砂叶螨和巴氏新小绥螨离体SQR活性抑制中浓度(IC50)分别为23.141 nmol/L和4,531,160 nmol/L,巴氏新小绥螨SQR对丁氟螨酯的不敏感性(N.b IC50/T.c IC50)是朱砂叶螨的195,807倍,强烈暗示出丁氟螨酯对朱砂叶螨和巴氏新小绥螨的毒力差异与其在二者体内作用靶标的差异有关。线粒体复合物Ⅱ（SQR）的主要生物功能是参与电子传递生成ATP,笔者使用ATP检测试剂盒检测、比较了朱砂叶螨和巴氏新小绥螨的ATP含量,结果显示朱砂叶螨的ATP含量为4.376 nmol/mg Pro,巴氏新小绥螨的ATP含量为13.594nmol/mg Pro。用10 mg/L的丁氟螨酯分别处理朱砂叶螨和巴氏新小绥螨4 h后,朱砂叶螨体内ATP含量显著下降,而巴氏新小绥螨ATP含量并无显著变化,这进一步说明由于朱砂叶螨和巴氏新小绥螨SQR结构的差异,导致丁氟螨酯在两种螨体内与作用靶标的结合抑制能力不同,从而表现为活性差异。4、朱砂叶螨和巴氏新小绥螨线粒体复合物Ⅱ基因克隆及活性位点分析通过对转录组数据进行分析,获得了朱砂叶螨和巴氏新小绥螨SQR基因片段。根据所获得基因片段,利用RACE（rapid-amplification of cDNA ends）技术,分别克隆获得了巴氏新小绥螨和朱砂叶螨SQR的5个亚基基因,分别命名为NbSDHA、NbSDHB、NbSDHC、NbSDHD、NbSDH5和TcSDHA、TcSDHB、TcSDHC、TcSDHD、TcSDH5。通过NCBI BLAST得到各亚基功能区域,对各亚基功能区域进行氨基酸序列比对,发现存在多达220个差异位点。这些差异位点一方面说明朱砂叶螨和巴氏新小绥螨的SQR结构存在较大差异,另一方面说明这些差异可能是丁氟螨酯对朱砂叶螨和巴氏新小绥螨存在优异选择性的主要原因。