论文部分内容阅读
朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)是我国分布广泛,在棉花及多种作物上为害严重而又难于防治的一种害螨。该螨在我国绝大部分地区都已产生抗药性,而在高温干旱季节,朱砂叶螨常猖獗危害成灾。本项研究通过选育朱砂叶螨阿维菌素抗性品系(Ra),高温条件下培育耐高温品系(Rh),组建敏感品系(S)、抗性品系和耐高温品系在常温和高温条件特定时间生命表,比较抗性品系、敏感品系及耐高温品系在不同温度条件的生态适合度,探讨朱砂叶螨生态适合度与抗药性及高温适应性之间的内在联系,并对其机理进行研究。本项研究得到了国家自然科学基金(30600598)资助,主要研究结果如下。1朱砂叶螨对高温和阿维菌素交互耐性比较研究用1.8%阿维菌素乳油对朱砂叶螨连续筛选24代,抗性倍数达4.1494倍;朱砂叶螨在34℃下,持续高温培育1年后对阿维菌素的LC50为26℃下饲养的敏感品系的2.1396倍,说明该品系对阿维菌素的耐药性有所增强;在48℃高温下胁迫1h后,抗阿维菌素品系与敏感品系死亡率差异不显著,但均显著高于耐高温品系,表明朱砂叶螨长期适应高温胁迫以后,对极端高温致死的抵抗作用提高。2朱砂叶螨生物学及实验种群生态学研究朱砂叶螨受高温和阿维菌素胁迫产生抗性后,在常温(26℃)下,产卵期缩短,产卵量降低,具有生殖不利的特性。其中耐高温品系降低更明显,阿维菌素抗性品系相对有所降低,可能与抗性倍数较低有关。但是在高温下,抗性品系产卵期延长,产卵量增加,而耐高温品系产卵量和产卵期和敏感品系差异不显著。生殖力和存活曲线表明,在常温(26℃)下,S品系的生殖力和存活率都高于Ra和Rh品系。耐高温品系在常温时生殖力都显著低于其他两个品系,可能是长期适应高温的代价。在高温(34℃)条件下,Ra品系的生殖力和存活率都明显高于S品系,此结果再次显示朱砂叶螨对阿维菌素产生抗药性后,反而增强了对高温的适应,这可能预示着朱砂叶螨对阿维菌素的抗药性与其对高温的忍耐力之间存在着某种必然联系。同时,朱砂叶螨通过长期在高温条件下饲养,在高温下存活率增加,对高温适应性也显著提高。抗阿维菌素品系和耐高温品系在常温下(26℃)的适合度(以Rn表示)都低于S品系,而在高温(34℃)下阿维菌素抗性品系和耐高温品系的适合度高于S品系。表明朱砂叶螨对阿维菌素产生抗性后,相对于敏感种群,和耐高温品系一样,抗性种群更适合在高温下生存和发展,而且抗性种群繁殖力更高,对高温的适应性更强。3朱砂叶螨保护酶活性研究朱砂叶螨在阿维菌素和高温长期胁迫下,阿维菌素抗性品系SOD活性降低,而POD活性升高。耐高温品系正好相反,SOD活性升高,而POD活性降低;敏感品系介于抗性品系和耐高温品系之间。用43℃高温处理时,随时间增加,敏感品系和耐高温品系SOD活性逐渐降低,活性受到抑制。而阿维菌素抗性品系活性先增加后缓慢降低,抗阿维菌素品系受胁迫SOD活性总体处于最高。POD活性总体趋势都是随胁迫时间增加先降低后增加。这可能是开始受到胁迫时,其酶活性受到抑制,经过一段时间逐渐适应高温后,其活性又慢慢恢复。4朱砂叶螨热休克蛋白研究采用SDS-PAGE电泳检测各品系43℃热处理前后的蛋白表达情况。结果发现,朱砂叶螨耐高温品系与敏感和阿维菌素抗性品系相比,热激前后,97.2kDa条带都特异表达:阿维菌素抗性品系与敏感品系相比,28.5、26.8kDa条带表达增强,抗性品系43℃热激1.5h后,98.6 kDa条带表达明显强于其它条带;43℃热激1.5h后,各品系分子量为54.9kDa的主条带表达减弱,75.9kDa条带表达增强,其中以耐高温品系的75.9kDa条带表达最强。结果表明,这些蛋白表达的变化可能与其耐热性及抗药性有关。