论文部分内容阅读
梨小食心虫的危害历史悠久,是世界性的蛀果类害虫,目前防治梨小食心虫最有效的手段是化学防治。由于化学农药的大量重复使用,梨小食心虫对化学农药产生了抗性。细胞色素P450是昆虫体内代谢杀虫剂和植物次生代谢物质的重要代谢酶系,解毒代谢增强是昆虫产生抗性的主要原因,现在已经有许多实验证明昆虫细胞色素P450 CYP6家族的功能与昆虫代谢杀虫剂有关。本文利用生物信息学方法分析梨小食心虫细胞色素P450 CYP6家族基因的分子特性,推测其可能的功能,从分子水平揭示不同农药对CYP6家族基因的诱导特性,主要研究结果如下:1.利用生物信息学的方法对8条梨小食心虫细胞色素P450基因进行分析,分别命名为CYP6B74、CYP6AB112、CYP6AB113、CYP6AB114、CYP6AB115、CYP6AB116、CYP6AB117、CYP6AN35,cDNA全长为1566 bp1957 bp,编码498530个氨基酸,均为亲水性;多序列比对显示梨小食心虫细胞色素P450存在昆虫细胞色素P450的保守域;系统发育显示梨小食心虫细胞色素P450在种内和种间均有较高的相似性。2.测定三种不同类型杀虫剂马拉硫磷、氯虫苯甲酰胺和溴氰菊酯对梨小食心虫卵和成虫的致死效果,分别采用浸渍法和药膜法进行梨小食心虫卵和成虫的室内触杀试验,相对于马拉硫磷和氯虫苯甲酰胺,溴氰菊酯最能显著降低梨小食心虫卵的孵化率,致死中浓度(LC50)为16.81μg/mL,马拉硫磷和氯虫苯甲酰胺的致死中浓度分别为218.17μg/mL和561.52μg/mL,马拉硫磷对梨小食心虫成虫的致死效果最好,致死中浓度(LC50)为3.08μg/mL,氯虫苯甲酰胺和溴氰菊酯的致死中浓度分别为130.78μg/mL和23.52μg/mL。在梨小食心虫的化学防治中卵期可以采用溴氰菊酯防治,成虫期可以采用马拉硫磷进行防治。3.采用qPCR对不同浓度的马拉硫磷、溴氰菊酯和氯虫苯甲酰胺处理梨小食心虫后细胞色素P450基因的表达进行分析,结果表明,梨小食心虫细胞色素P450经马拉硫磷诱导表达后,CYP6B74、CYP6AB113、CYP6AB115和CYP6AN35基因的表达量上调,表现为诱导趋势;在经过马拉硫磷处理后,CYP6AB114基因的表达量下调表现为抑制趋势;CYP6AB116、CYP6AB117在马拉硫磷的诱导下,在马拉硫磷LC30剂量下基因表达达到最高,与对照相比,表达量提高了1.2倍,CYP6AB116、CYP6AB117表现为低剂量诱导,CYP6AB112基因的表达情况在马拉硫磷诱导前后没有显著的变化,可能未参与梨小食心虫对马拉硫磷的代谢。梨小食心虫细胞色素P450经溴氰菊酯诱导表达后,CYP6AB112、CYP6AB114、CYP6AB115和CYP6AB116基因表达量迅速下降,溴氰菊酯对CYP6AB112、CYP6AB114、CYP6AB115和CYP6AB116基因有抑制作用;CYP6B74和CYP6AN35在溴氰菊酯LC30的剂量下,基因的表达量达到了最高,表现为低剂量诱导,CYP6AB113和CYP6AB117基因mRNA的表达在溴氰菊酯处理前后没有明显显著差异。梨小食心虫经过不同浓度氯虫苯甲酰胺处理后,CYP6AB114、CYP6AB115、CYP6AB116、CYP6AB117和CYP6B74基因mRNA的表达下降,表现为抑制作用;CYP6AB112、CYP6AB113和CYP6AN35在氯虫苯甲酰胺LC10剂量下,基因表达达到最高点,CYP6AB112、CYP6AB113和CYP6AN35均表现为低剂量诱导。筛选出梨小食心虫对马拉硫磷、溴氰菊酯和氯虫苯甲酰胺抗性相关的细胞色素P450 CYP6家族基因,为后续基因作用机制的进一步研究提供了一定的理论基础。