棉蚜(Aphis gossypii Glover)属同翅目蚜科，是一种世界性的害虫，主要通过取食和病毒传播，给农业生产造成严重损失。长期以来，棉蚜的防治一直以化学防治为主，棉蚜对有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等多种杀虫剂产生了抗药性。已成为抗药性严重和难以治理的害虫之一。 本研究以氧化乐果和溴氰菊酯实验室和田间抗性品系棉蚜为研究对象，从抗性选育、生物化学、分子生物学和蛋白代谢角度对抗性机理进行了研究，其结果如下： 1．运用群体选育法选育了棉蚜氧化乐果抗性品系，相对于实验室敏感品系抗性倍数为21.72倍。单头汰选法对实验室敏感品系汰选5代，敏感度提高了3.3倍。运用α-NA，β-NA，α-NB，α-NPr和a-NP五种底物对氧化乐果抗性和敏感品系羧酸酯酶活性进行了研究，抗性品系羧酸酯酶活性比敏感高10～12倍：α-NA，β-NA和α-NB三种底物对羧酸酯酶K<,m>和V<,max>研究发现，抗性品系，K<,m>比敏感高3.33～16.8倍，V<,max>比敏感品系高1.14～1.54倍。α-NA，β-NA，α-NB和a-NP对两品系总酯酶活性研究表明抗性品系比敏感高3～7倍。敏感品系对谷胱甘肽．S．转移酶(GSTS)水解活性比抗性高3倍。 2．溴氰菊酯实验室抗性(DRR)、阿瓦提田间抗性(AWT)相对于敏感(DSS)品系对溴氰菊酯产生了331.36和228.59倍的抗性。DRR羧酸酯酶和总酯酶对α-NA，β-NA和α-NP水解活性高于DSS；DRR抗性品系羧酸酯酶对a-NA和β-NA水解的K<,m>比敏感品系分别高1.08和1.1倍，V<,max>分别高1.04和1.06倍；而对于α-NB底物，K<,m>和V<,max>分别比敏感品系低1.51和1.49倍。阿瓦提抗性品系羧酸酯酶对α-NA，β-NA和α-NB水解活性均显著高于敏感。溴氰菊酯DRR抗性品系对GSTS水解活性为敏感的1.42倍，两者差异显著。 3．增效剂PBO对阿瓦提抗性品系羧酸酯酶抑制中浓度显著低于敏感品系；而DEF对抗性羧酸酯酶抑制中浓度显著高于敏感品系。利用酶标仪动力学对阿瓦提抗性和敏感品系总酯酶和羧酸酯酶进行了研究，结果表明：抗性个体羧酸酯酶和总酯酶活性主要分布于高活性区段，而敏感品系主要分布于低活性区段；用4.8x10<-3>M的DEF对抗性和敏感羧酸酯酶和总酯酶抑制发现，DEF对抗性品系总酯酶和羧酸酯酶活性抑制率总体比敏感低，这表明抗性品系总酯酶和羧酸酯酶活性高于敏感品系。 4．运用实时荧光定量RlT-PCR对氧化乐果抗性和敏感品系羧酸酯酶mRNA表达水平进行了研究，抗性品系棉蚜羧酸酯酶基因mRNA相对表达量为敏感品系的4.54倍，表明羧酸酯酶基因的过量表达可能参与氧化乐果抗性机制的形成。 5．运用实时荧光定量RT-PCR对实验室抗性品系(DRR)，阿瓦提抗性品系(AWT)和敏感品系(DSS)羧酸酯酶基因mRNA表达量进行了研究，并结合RT-PCR技术克隆比较了阿瓦提抗性和敏感品系羧酸酯酶结构基因间的差异。溴氰菊酯抗性品系(DRR)棉蚜羧酸酯酶基因mRNA相对表达量为敏感品系的6.28倍。阿瓦提抗性品系(AWT)羧酸酯酶基因mRNA相对表达量为敏感品系的6.61倍。RT-PCR克隆获得的阿瓦提抗性和敏感品系羧酸酯酶基因cDNA均为1581bp，编码526个氨基酸，两品系在核苷酸水平上具有99.94％的同源性，氨基酸水平上具有99.81％的同源性；与敏感品系相比，抗性品系中仅有一个碱基发生了变化，导致一个氨基酸的变化：Ala<87>—Val，但该突变位点不位于活性中心，两品系羧酸酯酶活性中心和信号域均未发生变化，由此推断棉蚜溴氰菊酯抗性主要由羧酸酯酶基因转录水平的增加引起，Ala<87>—Val突变可能不参与抗性机制。 6．利用荧光分光光度计测定了氧化乐果和溴氰菊酯棉蚜品系羧酸酯酶对高效氯氰菊酯和溴氰菊酯衍生化合物代谢，结果表明：氧化乐果抗性品系羧酸酯酶对溴氰菊酯替代底物的水解活性比敏感品系高2.94倍，对高效氯氰菊酯替代底物的水解活性比敏感品系高1.67倍；溴氰菊酯抗性品系羧酸酯酶对溴氰菊酯水解活性比敏感品系高1.23倍，对高效氯氰菊酯水解活性比敏感品系高1.79倍，该结论进一步验证了羧酸酯酶活性提高增加了对杀虫剂的水解代谢能力，参与棉蚜氧化乐果和溴氰菊酯的抗性机制形成。