【摘要】：桃蚜Myzus persicae(Sulzer)(Hemiptera:Aphididae)是世界范圍內(nèi)的一種重要害蟲,嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)、園藝、溫室作物產(chǎn)量和質(zhì)量。目前對桃蚜仍主要以化學(xué)防治為主,但隨著化學(xué)農(nóng)藥的廣泛大量使用,導(dǎo)致桃蚜對多種殺蟲劑產(chǎn)生了不同程度的抗藥性包括新煙堿類殺蟲劑。在中國,新煙堿類殺蟲劑仍然大面積廣泛用于桃蚜等刺吸食口器害蟲防治。但是,由于長期大量使用,導(dǎo)致一些地區(qū)的桃蚜田間種群已對該類殺蟲劑產(chǎn)生了抗藥性。因此,本論文以田間采集桃蚜種群為主要對象,研究了新煙堿類殺蟲劑低劑量興奮效應(yīng)對桃蚜抗性發(fā)展的影響以及抗性機(jī)制,并以LAMP方法為基礎(chǔ),建立乙酰膽堿受體R81T突變檢測方法。具體結(jié)果如下:(1)跨代新煙堿類和菊酯類殺蟲劑低劑量處理對桃蚜種群適合度常數(shù)存在影響,并且導(dǎo)致CYP6CY3和E4基因表達(dá)量改變,從而影響桃蚜對殺蟲劑的抗性發(fā)展。亞致死劑量(LC_(20))吡蟲啉和啶蟲脒處理我國河北省廊坊市田間采集桃蚜種群FP四代后,桃蚜若蟲蟲期顯著延長,繁殖力提高,平均世代時間和總繁殖率顯著增加,即亞致死劑量的吡蟲啉和啶蟲脒跨代處理促進(jìn)了桃蚜種群繁殖。同時,與新煙堿類殺蟲劑抗性相關(guān)的CYP6CY3基因表達(dá)量增加。擬除蟲菊酯類殺蟲劑亞致死劑量處理導(dǎo)致桃蚜若蟲期延長,溴氰菊酯降低了羧酸酯酶E4基因表達(dá)量,而亞致死劑量的高效氯氟氰菊酯處理則導(dǎo)致羧酸酯酶E4基因表達(dá)量提高,表明桃蚜對這兩種擬除蟲菊酯類殺蟲劑具有不同的抗性機(jī)制發(fā)展過程。(2)細(xì)胞色素P450基因CYP6CY3表達(dá)量提高和乙酰膽堿受體發(fā)生R81T突變共同導(dǎo)致田間種群FP對吡蟲啉產(chǎn)生抗性。經(jīng)生物測定,采自廊坊地區(qū)的桃蚜種群FP對吡蟲啉和啶蟲脒抗性倍數(shù)分別為101倍和10.9倍。PBO對桃蚜田間FP種群和室內(nèi)敏感種群的吡蟲啉增效倍數(shù)分別為6.15和1.00倍,對啶蟲脒的增效倍數(shù)分別為3.00和0.96倍,進(jìn)一步細(xì)胞色素P450基因CYP6CY3表達(dá)量測定結(jié)果表明,FP種群CYP6CY3基因表達(dá)量是敏感種群的3.74倍。表明細(xì)胞色素P450參與桃蚜FP種群對新煙堿類殺蟲劑抗性。乙酰膽堿受體β1亞基克隆分析則發(fā)現(xiàn),FP種群R81T突變頻率為26%(抗性突變純合子為12%,雜合子為14%)。同時,發(fā)現(xiàn)兩個新的突變Val~(101)Met和Val~(101)Ile,但其在吡蟲啉抗性中的作用還需進(jìn)一步研究。(3)以單頭桃蚜粗提DNA為模板,建立了一種快速、可視和有效的LAMP方法,該方法可以有效的監(jiān)測田間桃蚜種群R81T突變頻率。首先通過對桃蚜裂解液的篩選、優(yōu)化,獲得一種可以穩(wěn)定提取桃蚜基因組DNA的緩沖液,通過簡單的單頭蚜蟲研磨即可獲取質(zhì)量穩(wěn)定的基因組DNA,操作時間僅為10 sec。以桃蚜乙酰膽堿受體β1亞基DNA序列(641bp)為模板,設(shè)計(jì)獲得4套LAMP引物。通過LAMP反應(yīng)試劑組成優(yōu)化,以及LAMP反應(yīng)時間和溫度優(yōu)化,最終成功建立LAMP反應(yīng)體系用以檢測桃蚜R81T突變,反應(yīng)過程為60℃水浴45min后80℃,10min終止反應(yīng)。該方法以桃蚜基因組DNA為模板,通過HNB顯色反應(yīng)判定結(jié)果,時間只需1小時,操作簡單,節(jié)省時間,經(jīng)濟(jì)成本低,而且不需要大型、復(fù)雜儀器,適宜田間桃蚜種群突變頻率和分布檢測。綜上所述,本論文研究了桃蚜新煙類殺蟲劑抗性發(fā)展、機(jī)制以及監(jiān)測方法。研究結(jié)果亞致死劑量的吡蟲啉和啶蟲脒跨代處理促進(jìn)了桃蚜種群繁殖與抗性發(fā)展。桃蚜對新煙堿類殺蟲劑抗性與細(xì)胞色素P450 CYP6CY3基因表達(dá)量提高和乙酰膽堿受體R81T突變有關(guān)。首次成功建立桃蚜乙酰膽堿受體R81T突變快速監(jiān)測LAMP方法。從而為指導(dǎo)新煙堿類殺蟲劑的科學(xué)使用、延長其使用壽命和監(jiān)測田間桃蚜對新煙堿類殺蟲劑抗性水平提供理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S433.3

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本文編號：2728849