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二化螟(Chilo suppressalis)(Lepidoptera:Pyralidae)是分布于亚洲、中东和欧洲南部的主要水稻害虫。在我国,随着杂交稻的大面积推广,二化螟的危害日益严重。目前,对二化螟的防治主要依赖于化学农药,但随着化学农药的大量使用,二化螟已对有机氯类、有机磷类、沙蚕毒素类似物和氟虫腈等常用杀虫剂产生不同程度的抗性。由美国杜邦公司开发的邻甲酷氨基苯甲酰胺类新型杀虫剂氯虫苯甲酰胺(chlorantraniliprole)是昆虫鱼尼丁受体(ryanodine receptors,RyRs)激活剂,并且与哺乳动物RyRs相比,对昆虫RyRs具有高选择性。自2008年进入中国市场后,由于对哺乳动物低毒,对鳞翅目害虫具有卓越的杀虫活性,氯虫苯甲酰胺已经被广泛用于防治包括二化螟在内的鳞翅目害虫。前期研究发现,LC10和LC30氯虫苯甲酰胺处理二化螟3龄幼虫可导致幼虫期和蛹期延长以及化蛹率及成虫繁殖力降低。本文在此基础上进一步研究亚致死浓度氯虫苯甲酰胺对二化螟保幼激素和蜕皮激素滴度的影响及其潜在机制。研究结果对于进一步深入了解杀虫剂亚致死效应机制以及科学合理使用氯虫苯甲酰胺具有重要的理论意义和实践价值。采用酶联免疫法测定了亚致死浓度氯虫苯甲酰胺对二化螟保幼激素和蜕皮激素的影响。结果表明,LC10与LC30处理组二化螟保幼激素含量显著高于对照组。其中,3龄幼虫处理后72h,LC10和LC30处理组保幼激素含量分别比对照组上升了 21.01%和41.38%;LC10处理组1日雌蛹、3日雌蛹和5日雌蛹保幼激素含量分别比对照组上升了 21.24%、12.63%和7.54%,LC30处理组1日雌蛹、3日雌蛹和5日雌蛹保幼激素含量分别比对照组上升了26.74%、20.12%和14.31%;LC10处理组羽化Oh雌成虫、羽化12h雌成虫、羽化24h雌成虫保幼激素含量分别比对照组上升了 18.62%、50.2%和51.57%,LC30处理组处理组羽化Oh雌成虫、羽化12h雌成虫、羽化24h雌成虫保幼激素含量分别比对照组上升了 16.29%、49.66%和45.41%。蜕皮激素测定结果表明,3龄幼虫处理后72h,LC30处理组相比对照组蜕皮激素含量下降了 11.25%。LC10处理组1日雌蛹、3日雌蛹和5日雌蛹体内蜕皮激素含量分别比对照组下降了 19.22%、21.31%和17.07%,LC30处理组1日雌蛹、3日雌蛹和5日雌蛹蜕皮激素含量分别比对照组下降了 13.89%、27.56%和29.17%;LC10处理组羽化Oh雌成虫、羽化12h雌成虫、羽化24h雌成虫蜕皮激素含量分别比对照组下降了 24.25%、15.26%和33.83%,LC30处理组羽化Oh雌成虫、羽化12h雌成虫和羽化24h雌成虫体内蜕皮激素含量分别比对照组下降了 27.85%、23.25%和35.94%。推测亚致死浓度氯虫苯甲酰胺干扰二化螟内分泌系统的功能和保幼激素与蜕皮激素的平衡,从而导致生长发育迟缓。利用RT-PCR和RACE技术克隆了参与二化螟保幼激素合成相关基因CxJHAMT、CsFPPS1、CsFPPS2,其中CsJHAMT开放阅读框长828bp,编码275个氨基酸残基;CsFPPS1开放阅读框长1287bp,编码428个氨基酸残基;CsFPPS2开放阅读框长1161bp,编码386个氨基酸残基。多重序列比对分析发现CsJHAMT基因氨基酸序列与金斑蝶Danaus ple(DpuJHAMT)、赤拟谷盗Tribolium castaneum(TcJHAMT)和黑腹果蝇Drosophila melanogaster(DmJHAMT)同源基因一致性分别为 55.64%、36.69%和 36.24%;CsFPPS1基因氨基酸序列与家蚕Bombyx mori(BmFPPS1)、赤拟谷盗(TcFPPS1)和黑腹果蝇(DmFPPS1)同源基因一致性分别为80.61%,51.64%和47.32%;CsFPPS2基因氨基酸序列与云杉色卷蛾Choristoneura fumiferan(CfFPPS2)、家蚕(BmFPPS3)同源基因一致性分别为48.12%和49.10%。定量PCR检测发现,与对照相比,氯虫苯甲酰胺LC10和LC30浓度处理二化螟3龄幼虫后,CsJHAMT、CsFPPS1、CsFPPS2的mRNA表达水平均呈上升趋势,其中,LC30处理后72h幼虫CsJHAMT、LC10和LC30处理组5日雌蛹与LC30处理组羽化后12h雌成虫CsFPPS2的mRNA表达水平显著上升。推测亚致死浓度氯虫苯甲酰胺影响二化螟保幼激素合成相关基因的表达并引起保幼激素含量的上升。利用RT-PCR技术克隆了二化螟蜕皮激素合成相关基因CsPhm(CsCYP306A1)、CsShd(CsCYP314A1)和CsSpo(CsCYP307A1)其中CsPhm基因开放阅读框长1617bp,编码538个氨基酸残基;CsShd基因开放阅读框长1551bp,编码516个氨基酸残基;CsSpo基因开放阅读框长1620bp,编码539个氨基酸残基。多重序列比对分析发现CsPhm基因氨基酸序列与灰翅夜蛾Spodopteral littoralis(SlCYP06A1);赤拟谷盗(TcCYP306A1)和黑腹果蝇(DmCYP306A1)同源基因一致性分别为79.59%,36.22%和36.47%;Cshd基因氨基酸序列与烟草天蛾Manducasexta(MsCYP314A1)、黑腹果蝇(DmCYP31441)和赤拟谷盗(TcCYP314A1)同源基因一致性分别为81.27%,44.18%和38.29%;Cspo基因氨基酸序列与棉铃虫Helicoverpa armigera(HaaCYP307A1)、灰翅夜蛾(SlCYP307A1)和黑腹果蝇(DmCYP307A1)同源基因一致性分别为79.11%、78.56%和49.37%。定量PCR检测发现,与对照组相比,LC30处理组5日雌蛹CsPhm的mRNA表达水平以及LC30处理后72h幼虫CsSpo的mRNA表达水平均显著上升,但其它处理组和对照无显著差异。亚致死浓度氯虫苯甲酰胺降低二化螟体内蜕皮激素含量的机制尚有待进一步研究。