论文部分内容阅读
二斑叶螨Tetranychus urticae Koch是一种世界性的重要农业害螨,其寄主范围广泛,可以危害至少1100种作物,常见的寄主植物包括蔬菜、果树、花卉、棉花、玉米等。二斑叶螨常以成螨和幼若螨群集在植物叶背进行为害,通过口针穿破植物叶片的表皮细胞来刺吸植物汁液,最终致使植物叶片干枯、脱落,从而影响作物的质量和产量。化学药剂是目前防控二斑叶螨的主要措施之一,但生产上常存在施药随意、不科学不合理的选择施药、或单一使用某类化学药剂等问题,由此导致二斑叶螨对多种化学药剂均产生了不同程度的抗药性。靶标抗性是叶螨抗药性最重要的抗性机制之一,近年来已有研究报道叶螨抗性靶标基因的点突变可导致叶螨产生抗药性。在本研究中,首先采用优化的琼脂浸叶法监测了我国二斑叶螨不同田间种群对12种杀虫杀螨剂的抗性水平,明确了不同地区田间二斑叶螨的抗药性现状;针对二斑叶螨的阿维菌素抗性田间种群,建立了二斑叶螨对阿维菌素抗性相关的酶切扩增多态性序列(Cleaved Amplified Polymorphic Sequence,简称CAPS)和环介导等温扩增法(Loop-Mediated Isothermal Amplification,简称LAMP)快速检测技术,实现了田间二斑叶螨种群对阿维菌素抗性的快速检测和早期预警;采用分子生物学方法对二斑叶螨田间种群不同抗性靶标基因的点突变及其频率进行普查和检测,揭示了我国二斑叶螨对不同化学药剂产生抗药性的分子基础。本研究主要内容和结果如下。1.通过优化的琼脂浸叶法对7个二斑叶螨田间种群开展12种药剂的抗药性监测,结果表明,与室内相对敏感种群相比,所有检测种群均对阿维菌素表现为高或极高水平抗性(最高可达1809.51倍);对传统杀虫剂中的哒螨灵、联苯菊酯和丙溴磷三种药剂的抗性倍数很低,但其LC50值很高(最高的达2783.89mg/L),说明这三种药剂对二斑叶螨的毒力低;对新型杀螨剂中的乙唑螨腈和乙基多杀菌素均表现为敏感度下降或敏感水平(RF<5倍);除个别地区种群外,大部分二斑叶螨田间种群对丁氟螨酯、腈吡螨酯和联苯肼酯等药剂表现为低等或中等水平抗性(5-40倍)。2.克隆二斑叶螨敏感种群和抗性种群的谷氨酸氯离子通道GluCl3基因,比较分析抗性和敏感种群中GluCl3序列的差异,确认了我国二斑叶螨田间种群中存在该基因326位置处甘氨酸到谷氨酸的突变(G326E)。基于该点突变,建立了二斑叶螨对阿维菌素抗性的CAPS和LAMP快速分子检测技术。CAPS检测技术中,将PCR产物用Hinf I限制性内切酶进行酶切,通过酶切后的条带个数直接判断所检测个体的基因型;LAMP检测技术中,可根据反应产物呈现的颜色来判定测试个体是否产生了明显抗性。3.基于二斑叶螨的抗性机制研究,采用多种分子生物学检测技术,对7个田间二斑叶螨种群的13个抗药性靶标基因的点突变进行了频率检测。结果表明,二斑叶螨室内相对敏感种群中并未检测到阿维菌素靶标基因GluCl相关的G314D或G326E点突变,7个田间种群中这两个位点的突变频率分别为28.33%-63.64%和0%-95%;对于有机磷类杀虫剂靶标基因Ace相关的G119S和A201S两个突变,敏感种群中存在50%的G119S突变频率,而7个田间种群中这两个位点的突变频率分别为33.33%-56.67%和5.00%-43.33%;对于菊酯类杀虫剂相关的靶标基因VGSC的L1024V、A1215D和F1538I三个突变位点,所有种群中均未检测到L1024V突变,而敏感种群中A1215D和F1538I两突变的突变频率分别为25%和81.67%,田间种群两位点的突变频率达70%以上。另外,所有测试的二斑叶螨种群,与联苯肼酯抗性相关的Cytb基因未发生突变。