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西花蓟马Frankliniella occidentalis呈世界性分布,是蔬菜、果树和观赏作物上重要的害虫。2003年在北京郊区首次发现西花蓟马的入侵危害,随后在山东、云南、贵州、浙江、湖南、江苏等地都有西花蓟马发生为害的报道。生物源农药阿维菌素具有广谱、高效、环境友好等特点,是目前防治西花蓟马的常用药剂。阿维菌素的大量使用,加上西花蓟马世代短、繁殖能力强、单倍体雄虫直接暴露于杀虫剂的选择压力下,导致西花蓟马田间种群已经对阿维菌素产生了抗性。本文在克隆西花蓟马细胞色素P450基因、γ-氨基丁酸门控氯离子通道(GABAR)基因、谷氨酸门控氯离子通道(GluCl)基因和精氨酸激酶(AK)基因的基础上,分析了细胞色素P450基因、GABAR基因、GluCl基因和AK基因在西花蓟马抗性和敏感品系中的相对表达量,比较了GABAR基因和GluCl基因在西花蓟马抗性和敏感品系中的序列多态性,研究结果对于明确西花蓟马对阿维菌素抗性的分子机制以及西花蓟马的抗性治理具有重要的理论意义和实践价值。通过RT-PCR克隆了西花蓟马5个CYP4基因cDNA片段。采用实时荧光定量PCR,对西花蓟马抗性和敏感品系中的5个CYP4基因和检索自EST数据库中的4个西花蓟马CYP6基因进行了表达分析,发现抗性品系与敏感品系西花蓟马2龄若虫中CYP4-1、 CYP4-2和CYP4-5基因表达在5%显著水平上存在显著差异,抗性品系CYP4-1、CYP4-2和CYP4-5相对于敏感品系表达倍数分别为3.50、4.00和2.48倍;抗性品系与敏感品系西花蓟马2龄若虫中CYP6-3和CYP6-4基因表达在5%显著水平上存在显著差异,抗性品系CYP6-3和CYP6-4表达水平分别为敏感品系的8.17和10.52倍。通过RT-PCR和RACE技术克隆了西花蓟马GABAR基因和GluCl基因cDNA序列,获得GABAR基因cDNA全长序列4071bp,开放阅读框(ORF)1398bp,编码466个氨基酸残基,命名为FoGABAR;获得GluCl基因cDNA片段序列1934bp,编码437个氨基酸残基,命名为FoGluCl。多重序列比对发现,FoGABAR基因编码氨基酸残基54-76处存在一个选择性剪接位点,可形成3个互斥外显子,FoGluCl基因编码氨基酸残基66-85处存在一个选择性剪接位点,可形成2个互斥外显子。对西花蓟马抗性和敏感品系GABAR基因和GluCl基因的序列比较发现,GABAR和GluCl存在多个多态性位点,但氨基酸替换与之前报道的抗性相关突变不一致。进一步通过实时荧光定量PCR分析了FoGABAR和FoGluCl在西花蓟马抗性和敏感品系中的表达差异,发现西花蓟马抗性品系中FoGluCl的相对表达量在5%显著水平上显著高于敏感品系,是敏感品系相对表达量的2.63倍,表明西花蓟马对阿维菌素的抗性可能与FoGluCl表达上调有关,而抗性品系和敏感品系中FoGABAR表达无显著差异。通过RT-PCR和RACE技术克隆了西花蓟马AK基因1268bp全长cDNA序列,其中1065bp的开放阅读框编码355个氨基酸残基,预测蛋白质分子量为39.84kDa,命名为FoAK。对cDNA序列和基因组DNA序列的比较发现,FoAK基因存在5个外显子和4个内含子。通过实时荧光定量PCR分析了FoAK基因在西花蓟马抗性和敏感品系中的表达差异,发现西花蓟马抗性品系中FoAK的相对表达量在5%显著水平上显著高于敏感品系,是敏感品系相对表达量的2.85倍,表明西花蓟马对阿维菌素的抗性可能与FoAK基因表达上调有关。