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阿维菌素(abamectin)是1991年引入我国的杀虫剂，为目前防治小菜蛾(PlutellaxylostellaL.)的当家农药品种，目前登记用于防治小菜蛾的阿维菌素单剂和各种复配剂已超过200种，如此众多的同类产品大面积使用，在缺乏科学指导下，抗药性的发展蔓延是必然结果。因此研究阿维菌素抗性小菜蛾的遗传分化，找到与抗性有关的分子标记；明确抗性的分子机理，找出与抗性有关的突变位点，可对突变基因进行序列分析和扩增，以此为探针准确检测田间种群的抗性基因频率，从而有针对性地制定抗性治理策略。本文在室内进行了阿维菌素抗性小菜蛾的选育，并对其进行了遗传分化研究，同时利用现代分子生物学和双电极电压钳技术，研究分析了抗性产生的分子机制。主要结果如下：
1.阿维菌素抗性小菜蛾的选育
采用盆栽甘蓝苗法对小菜蛾进行了继代饲养，并采用叶片浸渍饲喂法进行了阿维菌素抗性小菜蛾的选育。选育前(F0代)3龄幼虫的LC50值0.1029mg/L，开始选育时用阿维菌素的浓度是0.1mg/L，以后处理浓度逐步提高。饲养18代，共汰选13次，其中有5代由于虫量少，未进行汰选。共进行了6次生物测定，结果表明随着抗性选育代数的增加，LC50值逐渐增大，抗性水平不断提高。在抗性选育初期，从F0代到F6代抗性发展缓慢，抗性倍数2.4。到F18代抗性倍数达到13.6，属中抗水平。这为研究低水平抗性小菜蛾基因组的遗传分化提供了试验材料。
2.阿维菌素抗性小菜蛾RAPD标记和SCAR标记
利用RAPD技术对阿维菌素抗性小菜蛾和敏感小菜蛾进行标记，从25个10bp寡核苷酸随机引物中筛选出1条引物在全部抗性个体中扩增出了敏感个体所没有的特异性同一片断，经克隆、测序，该片断长871bp。再根据其序列设计1对特异性引物，将这个RAPD标记(RAPD0411-5/871)转化成了重复性好稳定的SCAR标记(SCAR0411-5/641)。为实现对昆虫田间种群抗性的分子检测进行了初步探索。
3.阿维菌素抗性小菜蛾遗传分化的AFLP分析
本研究把AFLP技术应用于阿维菌素抗性小菜蛾的遗传分化研究。结果表明其能很好地对低水平抗性小菜蛾的遗传分化进行分析。当小菜蛾对阿维菌素的抗性在4.3倍以下时，其在基因组DNA水平上还未出现明显的分化，当抗性倍数达到5.8倍时，开始出现较明显的分化，当抗性倍数达到8.1倍及以上时已出现明显的分化。而在同一品系内的遗传基础基本相似。说明小菜蛾抗性品系的遗传结构与抗药性有关。本研究结果还显示，随着抗药性水平的逐步增加，小菜蛾抗性种群的平均杂合度逐渐下降，说明小菜蛾在对阿维菌素的适应过程中发生了近期的连续选择，本实验从分子水平进一步证实了杀虫剂对昆虫抗药性形成的选择作用。
4.小菜蛾γ*氨基丁酸受体基因α亚基(GABARα)片段的克隆、表达及特征分析
利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)对小菜蛾cDNA片段进行了克隆和序列分析。通过简并性上游引物和下游引物扩增出小菜蛾GABARα248bp的cDNA片段。该cDNA基因片段的氨基酸与已报道的烟芽夜蛾(Heliothisviresce)的GABA受体基因(AF006189)氨基酸序列同源性为100％。以该GABARα片段为基础，构建了优化的半定量RT-PCR法，以18SrRNA为内标，研究小菜蛾不同组织以及不同发育阶段GABARα表达的差异。结果表明，GABARα在头部表达量最高，胸部次之，腹部最低；在不同发育阶段的表达量差异不大；抗性和敏感品系的GABARα在转录水平上没有显著差异。
5.小菜蛾γ*氨基丁酸受体基因α亚基的克隆及序列分析
采用RT-PCR结合RACE技术分别克隆敏感和抗性品系(抗性倍数为1000)小菜蛾GABARα亚基全长序列，两个基因均长为1946bp，均含有一个1449bp阅读框架，编码483个氨基酸。两个基因均具有昆虫GABA受体保守区域，与其他昆虫GABA受体氨基酸的同源性在65-91％之间。通过软件对其进行了比对分析，结果发现抗性与敏感品系相比，核苷酸序列中发生了8个碱基替换，其中有三个碱基替换引起了氨基酸的突变，第一个突变是128位的谷氨酸(E)被赖氨酸(K)取代，位于胞外。第二个是304位的半胱氨酸(C)被酪氨酸(Y)取代，位于第三跨膜区内。第三突变424位的亮氨酸(L)变成了丝氨酸(S)，位于TM3和TM4之间的胞质环内。这些突变是否与抗性有关，需要进一步做功能鉴定。
6.阿维菌素抗性小菜蛾γ-氨基丁酸受体α亚基药理学特性研究
通过把敏感和抗性GABARα亚基分别在爪蟾卵母细胞中成功进行异源表达，结果表明敏感和抗性GABARα亚基阿维菌素与产生电流反应之间的方程式分别为y=1.6566x+8.8033(R2=0.9461)；y=1.7660x+9.3680(R2=0.9589)。由此可以求出敏感和抗性GABARα亚基对阿维菌素的EC50值分别为EC50=4.85×10-6M；对抗性GABARα亚基的EC50=4.96×10-6M，差异不大。因此，上述三个氨基酸的突变是否与抗性有关还需进一步研究。