细胞色素P450在褐飞虱和白背飞虱对吡虫啉抗性中的作用
沿江稻区褐飞虱的抗药性现状、分析及用药策略
平抗性 。
２ １ 对吡 虫啉的抗 性 ．
２０ ０ ５—２ １ ０ ０年 连续 ６ ａ的系统 监
测 结果 表 明 ， 飞 虱 对 吡 虫 啉 产 生 了极 高 水 平 的抗 性 。 褐
性下 降阶段 。 ２ ４ 对氟 虫腈 的抗性 ． ２０ ０ ７—２ ０ ０ ８连 续 ２ ａ的监 测 结 果
抗性 监测 。测试虫 源为 田间 采集 的六 （ ） ４ 代或七 （ ） 褐 ５代
飞 虱 ， 经过 室内饲 养 １代后 的 ３龄 若 虫。抗 性测 定采 用 在 稻茎 浸渍法 。敏感 基 线 由南京 农 业 大学 提 供 。抗 性 水 平 分级标 准 为 ： 性倍 数 ３倍 以下 为敏 感 ；． 抗 ３ １～５倍 为敏 感
人 虫峰 多 。四 （ ） 以 白背 飞虱 为 主 ， 龄若 虫盛 期 在 ７ ２代 低
月中、 旬， 下 防治 １次 ； （ ） 白背 飞虱 、 飞 虱混 合 发 五 ３代 褐 生， 发生 程度 为 ３～ ４级 ， 低龄 若虫 盛期 在 ８月 中、 旬 ， 下 防
治 ｌ ２次 ； （ ） 以褐 飞虱 为主 ， 生程 度 为 ３～ 一 六 ４代 发 ４级 ， 低龄 若虫 盛期在 ９月上 、 中旬 ， 防治 ２ ； （ ） 次 七 ５ 代褐 飞虱 ，
２ ８ ３ ０ ８—２ １ ０ ． 。２０ ０ ０年 ， 飞 虱对 吡 虫 啉 的抗性 倍 数也 分 褐 别 高达 ２ ０ １２ ３４、０ ． 。２ ０ ２ １ １ ． 、０ ． ２ ８ ６ ０ ６— ０ ０年 ， ａ间褐 飞虱 ５ 对 吡虫啉 的抗性 虽一直 处于极 高水平 阶段 ， 抗性 倍数 波 但 动小 ， 现相 对稳定 的２ ８０ ２安徽省植保总站 ， ３ ２０； 安徽合肥 ２０ ０ ） ３ ０ １
白背飞虱的爆发原因和发生规律
白 背 飞 虱 !"#$%&’’$ ()*+,(&*$ （ ， 属同翅目（ ./01234） -". 、 飞虱科（ 。白背飞虱广泛分布于南亚、 东 /"0%&*$） 1&’02$+,3$& ） 南亚、 太平洋岛屿及日本、 朝鲜和澳大利亚， 几乎遍及我国所 有的稻区， 包括华南、 华中、 华北、 东北以及西南稻区， 西北稻 区可达新疆自治区的米泉等地。 白背飞虱主要危害水稻， 其成、 若虫直接刺吸稻株的韧皮 部汁液， 造成水稻生长缓慢， 分蘖延迟， 瘪粒增加； 为害严重时， 造成稻株枯死， 呈“ 虱烧” 状。该虫由南方虫源地迁飞而来，常 年在 5 月中、 下旬灯下始见。由于该虫体型小、 迁飞繁殖力强、 栖息荫蔽等特性， 如遇田间适宜生境， 易造成突发和爆发。是 目前影响我国水稻稳产、 高产的主要虫害之一。 ! !#! 发生因素 气候因素 白背飞虱发育的最适温度为 "" 6 "- 7 ，
"
河北、 西南部分省也严重受害， 造成重大经济损失。’(($ , 稻飞虱在我国主要稻区持续严重发生，部分稻区 ’((( 年， 特别是在晚稻、 单季稻上大发生，甚至爆发成灾； 其中 ’((& 年是 (# 年代以来稻飞虱第 " 个重发年。江淮及长江中游 稻区出现了大面积的冒穿（ 虱烧）。 "##% 年台风和降水偏 多等气候条件有利于水稻迁飞性害虫的迁移和繁殖为害， 大部稻区发生重于 "##$ 年同期。 !!# 影响白背飞虱爆发的原因 白背飞虱发生、 繁殖和为 害与水稻生育期吻合，这为飞虱定居繁殖提供了良好生态 环境和营养条件。迁入期早、 迟影响白背飞虱发生量。一 般认为，& 月 ’# 日前有明显迁入期的为早发生年，& 月 "# 日后才有主要迁入峰的为迟发生年，迁入早，发生量增加。 由于杂交稻一般于 % 月上中旬移栽，( 月底至 ’# 月初成 熟，生长期间的湿、 温等生态条件，都适宜飞虱的繁殖和为 害。所以，迁入越早，其为害期越长，虫量积累越多，积累 为害越重。迁入主峰期出现早迟与主害代发生程度呈显著 相关。 天敌数量和天气条件对白背飞虱发生量亦有影响。成 虫羽化至开始产卵的高温影响后代发生数量。在若虫孵化 盛期，暴雨增加低龄若虫死亡。天敌对飞虱 亦 有 控 制 作 用，但它们之间的数量关系有待进一步研究。 $ $!" 未来发生趋势 气候条件有利于发生危害 过去 #% 年是近百年甚至
水稻褐飞虱危害特点及其防治对策
２ ０ １ ３ —２
水稻褐飞虱危害特点及其防治对策
马丽云 杜 晓君 章 东 （ 江 苏省 靖 江市植 保 站 ２ １ ４ ５ ０ ０ ）
摘 要 ：近 年 来水 稻褐 飞 虱在 靖 江市 大 发生 频率 明 显增 高 ， 为更好 地 控 制褐 飞 虱的 发生 与 危 害 ，总结 了水稻
０ ． ４ ｌ ０ ． ４ ７ １ ． ５ ８
６ ２ ． ｏ ６ ６ ０ ． ７ １ 一
试验结果 表 明，１ ２ ％井冈 － 苯 甲醚 ＷＰ 对 水稻纹枯病有
较 明显的防治效果 ， 且对水 稻安全 ， 建议 在水稻纹枯病发病
前 或发病初期使 用 ，每 ６ ６ ７ ｍ 用量为 ３ ０ ～５ ０ ｇ。
２ ． ４ 开展 专 业 化 防 治 ， 提 高 防 治 效 果
５ ５ 头的大发生指标。造成靖江市褐 飞虱常年大发生的主要原 因是气候条件适宜 。
１ ． ２ 田块 间 不平 衡 性 大
据调查 ，防治 差的 田块 中四代褐 飞虱百 穴卵量最 高达
２ ２ ０ ０ ０ 粒 ，百穴虫量最高达 １ ９ ０ ０ ０ 头， 部分 田块 出现 冒穿 ， 发生严重的 田块损失超过３ ０ ％， 而不防治的直播稻 田未 冒穿 ， 机 插稻 田部 分冒穿。
３ 总 结
１ ２ ％井冈 ・ 苯甲 醚 ＷＰ ５ ０ ｇ ０ ． ６ ０ １ ５ ％井冈霉索 Ａ 、 ＾ ， Ｐ ５ ０ ｇ ０ ． ６ ７ 空 白对照 Ｏ ． ８ ８
Ｏ ． ４ ８ ０ ． ５ ６ １ ． ３ ６
４ ７ ． ８ ２ ４ ６ ． ４ １ 一
２ 防治对策
认 真贯彻落实省农委 “ 推进农作物病 虫害专业化统防统
治工作” ， 培育壮大 “ 五 有五好”服务 组织 ， 提 高服务 水平 ， 积极开展专业化统 防统治工作 ， 以充分发挥服务组织在控制 病虫危害中的作用 。同时 ， 根据褐 飞虱不同时期 的危害特点， 适时调整用 药量 和用水量 ， 确保 防治效 果。
70%吡虫啉水分散粒剂防治稻飞虱田间药效试验
Ｃ 清 水对照 。共 ５ Ｋ 个处理 ， 处 理 ４次重 复 ， 每 随机 区组 排
列 ， 小 区面 积 ２ Ｉ 。小 区间筑小 田埂 隔离 ， 每 ＯＩ ｌ ２ 防止 串灌 。 １ ３ ２ 试 验 方 法 试 验 在 仙 游 县 鲤 南 镇 温 泉 村 （ 拔 ．． 海 ５ ｍ） ０ 早稻 田进行 ， 验地 为 平地 ， 质 为 冲积 壤 土 ， 力 试 土 肥
７ ９
定 溶解氧 最灵敏 的方法之 一 ， 可连续监 测 。
４０型 喷雾 器 均 匀 喷 雾 １次 ， 药 时 田间 保 持 ３ｍ 的水 ０ 施 ｃ
层 ， 自然落 干后再缓 慢灌水 。 待 １ ４ 气 象 条 件 试 验 期 间 以 晴 天 天 气 为 主 ，日均 温 ．
１ 材料与 方法
１ １ 供试药 剂 ． 试验 药剂 为 ７ ％ 吡 虫啉 水分 散粒 剂 （ ０ 上 海 生农 生化 制品有 限公司提 供 ） 对照 药剂 为 １ ％吡 虫 啉 ， ０ 可 湿性粉剂 （ 安微 嘉 日成 技术有 限公 司生产 ） 。
结 果 的恶劣气候 条件 。 １ ５ 调 查与统计 ． １ ５ １ 调查 方法 ．． 施药前 调查虫 口基数 ， 药后 ｌ 、ｄ ７ 、 ｄ ３ 、ｄ １ｄ分别调查 残 留活 虫数 ， ４ 计算虫 口减退 率和校正 防效 。
１ ３ １ 试 验处理 ．．
设 ７ ％ 吡 虫 啉水 分 散 粒 剂 ３ ｇｈ ０ ０／ ｍ 、
每 ｈ 加水 ９ ０ ｇ 每 小 区用 水 量 １８ ｇ ， 利 农 Ｈ ｍ ０ｋ（ ． ｋ ）用 Ｄ一
Ｃ 药虫 ×理药虫 Ｋ 后数 器 前数 ～％ 区 处区 ０ ０
１５ ２ 统 计方法 ．．
著性 测验 。
将 调查结果 采用 Ｄ Ｔ法进 行差 异显 ＭＲ
暂停使用四种杀虫剂防冶水稻棉花抗性害虫
暂 停使 用四 种 杀虫 剂 陆 冶 水稻 棉 花抗 性 害 虫
全 国农业 技术 推 广服 务 中心近 期发 布 了 （ ０ ０ （ １ ２
水平 抗性 ．８ 地产 生 中水平 抗性 ；４ 对 乙虫腈 产生 地 中水 平抗 性 ，１ 产生 高水 股抗性 ；２ 地 地对 噻虫 嗪产 生 低水 平抗性 ，３ｄ 生 中水平抗 性 。 Ｙ产 ｔ 在 已对 吡虫 啉产 生高 抗至 极高抗 的地 区 ，建议 应 继续 暂停 使用 吡虫 啉 防治褐 飞虱 ，同时应 限制 吡
华ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 农业 大学 资环 学 院教授 徐汉 虹分 析 ，丁硫
克百 威 、乐果 和 乙酰 甲胺磷 三种 农药 经过 与作 物作
用后 ，代 谢 为剧 毒农药 成分 ，以此 杀死 害虫 ，且这 三 种农 药残 留期 较长 ，在 技术上 很难 控制 ，禁 用是
应该 的 。 上 海市农 药 研究 所研 究员 张一 宾对 是否 应该禁
前 ，将 有关 意见 以书 面或 电子 邮件形 式反 馈 到海南
省农 业厅 农业 执 法稽查 处 。
相 关 专 家 对 禁 用 与 否 意 见 不 一
自２ ０ 年开 始 ，海 南在 全 岛范 围 内禁 止 销 售 、 ００ 使 用 六六 六 、滴滴 涕等 １ 种 高毒 和剧 毒农 药 。但 多 ６ 年来 ，高 剧毒 农药 一直 禁 而不止 。豇豆农 残 超标 事 件 发 生后 ．暴 露农 药监 管存 在 薄弱 环节 。去 年海 南
二化 螟
江苏 、湖北 、湖南 、浙 江４ 地 二化 省６
第 ４期
国 内信 息
螟 种群 对４ 种杀 虫剂 的抗 性分 布具有 明显 的地 区性 。
至极高抗 药 性 的地 区 ．应 暂停 使用 高效 氯氟氰 菊酯 防治棉 铃虫 。
吡虫啉MSDS
吡虫啉属低毒杀虫剂。大鼠(雄、雌)急性经口LD50约450mg/kg，小鼠急性经口LD50约150mg/ kg。大鼠(雄、雌)急性经皮LD50>5g/kg，大鼠急性吸入LC50(4小时)>5323mg/m3(粉剂)，69mg/m3空气(气溶胶)。两年饲喂试验无作用剂量：雄大鼠100mg/kg饲料，雌大鼠300mg/kg饲料，小鼠330mg/kg饲料。狗(52的ADI为0.057mg/kg体重。对兔眼睛和皮肤无刺激作用，无致突变性、致畸性和致敏性。金色圆腹雅罗鱼LC50(96小时) 237mg/L。虹鳟LC50(96小时)211mg/L。日本鹌鹑急性经口LD50为31mg/kg，白喉鹌152mg/kg。LC50(5天)：鹌鹑2225mg/kg，野鸭>5g/kg。直接接触对蜜蜂有毒。蚯蚓LC50为10.7mg/kg干土壤，水蚤LC50(48小时)>85mg/L。
吡虫啉MSDS
中文名称：
吡虫啉
英文名称：
1-((6-Chloro-3-pyridinyl)methyl)-N-nitro-imidazolidinimine
CAS号：
138261-41-3
分子式：
C9H10ClN5O2
分子量：
255.66
EINECS号：
200-835-2
熔点：
144°C
密度：
1.54
注意事项：
施药时应做好个人防护，避免与药剂直接接触。不宜在强阳光下喷雾使用，以免降低药效。用药处理后的种子禁止供人、畜食用，也不得与未处理的种子混合。在养蚕区周围使用时应特别小心，避免污染桑叶及蚕室环境而造成损失。在蔬菜收获前20天不可再用此药。若不慎中毒，应及时送往医院对症治疗。
(1)不宜在强光下喷雾使用，以免降低药效。
水稻抗褐飞虱兼抗白背飞虱核心种质研究进展
由于缺乏 必 要 的人 力 、 力 和 时 间 ， 多 水 稻 品 种 财 许
著 的成效 ， 已发 掘 了一 大 批 抗 褐 飞 虱不 同生物 型 并 和 白背 飞 虱 的 品 种 和 材 料 ［， ］ １８ ２ ２ 。 ９ ０年 以来 ， ５６ 我 国水 稻 抗虫性 鉴定 和研究 工作 逐步 纳入 国家研 究课 题 。 １８ 以来 ， ９ ６年 国家 将粮 食作 物种 质 资源 抗病 虫
效率 ， 而且更 有利 于新 种质 收集 、 种质创 新及种 质资 源的深层 次研 究 Ｊ 。核 心 种 质 概念 一 提 出 ， 引起 就 了全球 同行广 泛 的关 注。据 国 际植 物遗传 资源研究 所 （Ｐ ＲＩ统计 ，已有 １ ＩＧ ） ０多个 国家 建 立 了包 括 ５ １ 种作 物 ， 牧 草 、 田作 物 、 涉及 大 园艺 作物 、 油料与经济 作物等 的 核 心 种 质 ｌ－Ｊ ３ ９。如 ： 大 麦 、 豆 、 啡 、 如 大 咖
鉴定 列 入“ 五 ” “ 五 ” “ 五” 七 、八 、九 国家攻 关 的研 究 内 容 ， １ ８ － １ ９ 期 间 ， 获得 抗褐 飞虱 、 在 ９ ６ ９ ０年 共 白背飞 虱 的 品种 ２ ９份 ；９ １ ９ ５年 ， 获得 抗 褐飞 虱 、 ８ １ ９ ～１ ９ 共 白背 飞虱 的品 种 １ ６ ０ ３份 。通 过 有计 划 的攻 关协 作
２ ３
花 、 稻 、 麦 、 草 等［ － ６１ 水 小 烟 １ １ ０多 种作 物 构 建 了初 ３ ］ 级核心 样 品库 或 核 心 种 质库 ， 些 工 作 对 水 稻 抗 稻 这 飞虱核 心种 质资 源 的发掘 研究 起 到 了 良好 的借鉴 作 用【 ］ １ 。随着 核心种 质 的深 入研 究 ， 部 分 学者 在 核 ７ 有
2009年全国农业有害生物抗药性监测结果发布有关部门建议继续暂停使用吡虫啉防治褐飞虱
２ １． ０ ０６
３１
２０ ０ ９年全 国农 业有 害生物抗 药性 监测 结果发布 有关部 门建议继续暂停使用 吡虫啉防治褐飞虱
口 刘 刚
全 国 农 业 技 术 推 广 服 务 中 心 近 期 发 布 了 （０ ９年全 国农 业 有 害 生 物 抗 药 ２０
其抗 性 发 展 。
的 ６． 且 已无 敏感 种群 ． 明褐 飞虱 在高水平 抗性地 区应暂 停使用杀虫单 、 酯 敏感至低水平抗性 。建议今后在山东 ８ ％， ２ 说 对噻嗪酮抗性水 平继续呈增长趋 势 ， 建 三唑磷防治二化螟 。
议 今 后 应 与 其 他 药 剂 科 学 轮用 ， 以延 缓 ４麦 蚜 。北 京 、 北 、 南 、 ． 河 河 山东 、 硫 磷 、 效氯 氟 氰菊 酯 防治 棉铃 虫 。 江 高
生物 肥 料 （ 肥 ） 茵 的科 学 施 用
口 任 志
种 、 土， 覆 目不可与农 药 、 肥混合施 用。 化
５ ： 及时排灌。 微生物生长需要足够的 水分 ， 但水分过多又会造成通气不 良， 影 响好气性微生物的活动 。因此 ， 必须注意 及时排灌， 以保持土壤中适量的水分 。 值得注意的是 ， 土壤中施人较多的生 那样烧根苗现象 ，但并不是施得越多越
生 物 肥 料 合 理 施 用 的原 则 是 ： 要 保 证 用生物肥料 时必须பைடு நூலகம்配合施用有机肥料 。 一
１ 量 合 格 。 生 物 肥 料 必 须 选 用 质 微量元素。例如豆科作物生长的早期 ， ． 质 必 种营养原素缺乏 ，即使其他养分再多 ， 农
提高固氮量 ； 施磷肥能发挥“ 以 偿缺少的最小养分后 ， 农作物的产量才能 菌 肥 必 须保 存 在 低 温 （ 适 温 度 ４ 瘤的发育 ， 最 ～ 磷增 氮” 的作 用 ； 适量的钾钙营养有利于 增加。另外 ， 当施肥量超过最高产量施肥 １￣ ）阴 凉 、 风 、 ０（ 、 ２ 通 避光 处 ， 免 失 效 。 以 钼是根瘤菌合成固氮 量时 ， 作物的产量便 随随施肥量 的增加而 ２配 合 施 用 。 一 般 菌 肥 在 酸 性 土 壤 微生物的大量繁殖 ； ． 中直接施 用效 果较 差 ，要 配合 施 用石 物肥 料中的微生物大 多是 好气性 的 ， 如 酶必不可少的元素 ， 钼肥与根瘤菌肥配合 减少 ，生产投入成本增加而收益却减少 ，
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细胞色素P450在褐飞虱和白背飞虱对吡虫啉抗性中的作用
稻飞虱是水稻重要害虫,造成严重的经济损失。目前防治稻飞虱的主要手段
仍然是化学防治。
然而,化学杀虫剂的广泛使用,使其对有机氯、有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫
菊酯及新烟碱类等杀虫剂产生了抗性,同时也加快了昆虫对新型杀虫剂产生抗性
的速度。害虫抗药性的分子机制主要包括靶标敏感性降低和解毒代谢作用增强两
个方面。
其中,靶标通过突变或者量变导致其与杀虫剂结合能力发生变化,使昆虫对
杀虫剂产生抗性。另一方面,细胞色素P450单加氧酶、羧酸酯酶和谷胱甘肽转移
酶等解毒代谢酶通过基因扩增、表达量增加及酶活性增强来提高昆虫对杀虫剂的
解毒代谢能力,产生代谢抗性。
细胞色素P450是超基因家族,存在于所有生物体内。昆虫P450不仅参与合
成和代谢保幼激素、蜕皮激素等多种内源化合物,还能够代谢植物毒素、杀虫剂
等外源化合物。
P450作为一种多功能氧化酶,能够代谢几乎所有种类的杀虫剂,在害虫抗药
性中发挥重要作用。虽然在实验室筛选的褐飞虱品系中发现烟碱型乙酰胆碱受体
突变或者量变能够导致褐飞虱对吡虫啉产生抗性,但该机制在田间抗性种群中并
不普遍。
在田间抗性种群中,P450.在褐飞虱对吡虫啉抗药性中发挥重要作用。本文以
稻飞虱为研究对象,一方面利用杀虫剂对敏感品系稻飞虱进行连续筛选获得抗性
品系,并寻找抗性品系中过量表达的P450基因;另一方面通过药剂诱导敏感品系
稻飞虱,寻找被诱导后表达量发生变化的P450基因。
结合两个方面的研究结果,通过RNAi和体外表达代谢实验共同分析P450在
稻飞虱对吡虫啉抗性中的作用,以及与其他杀虫剂交互抗性的关系。一、吡虫啉
对褐飞虱P450基因的诱导表达分析褐飞虱基因组中共发现54个P450基因,而目
前报道与吡虫啉抗药性相关的P450基因只有两个(CYP6ER1和CYP6AY1),可能有
更多的P450基因与吡虫啉抗性有关。
田间检测发现,8个田间种群对吡虫啉都存在不同水平的抗性,尤其是湖州
种群和无锡种群,对吡虫啉的抗性分别达到了 71.83倍和82.26倍。增效剂试验
结果表明,PBO对8个田间种群均具有明显的增效作用,说明P450在褐飞虱抗吡
虫啉中具有重要作用,其中湖州种群中PBO的增效作用最为显著。
通过比较吡虫啉处理前后敏感品系褐飞虱P450基因的表达量差异,发现18
个P450基因诱导后出现表达量上调,其中8个属于CYP3Clade,8个属于
CYP4Clade,2个属于CYP2Clade,MitoClade中没有基因被诱导表达量上调。在这
些被诱导上调的 P450 基因中有 8 个基因(CYP4CE1、CYP417A1、CYP425B1、
CYP6AX1、CYP6AY1、CYP6CS1、CYP6CW1和CYP6ER1)上调比率超过2倍,并且都属
于CYP3 和 CYP4Clade;CYP6CS1、CYP6CW1 和 CYP6ER1 这 3 个基因上调比率超
过4倍,并且均属于CYP3Clade中的CYP3家族。
在湖州种群中,除CYP6AX1外,以上检测8个P450基因(吡虫啉处理后敏感品
系中表达量上调2倍以上)的表达量均显著高于敏感品系,其中差异最大的3个基
因分别是CYP6CS6(9.8倍)、CYP6ER61(7.7倍)和C)和CYP6AY1(5.1倍)。吡虫啉
处理湖州种群48h后,除了 CYP425B1外,其余7个P450基因表达量上调的比率
都低于敏感品系。
结果表明,在敏感和抗性水平较低的种群中,与抗药性相关的P450基因容易
被诱导;而在抗性种群中,由于其P450本底表达量高,所以进一步的诱导表达比
较困难。二、多个P450基因共同介导褐飞虱对吡虫啉的代谢抗性烟碱型乙酰胆
碱受体靶标位点突变或者靶标亚基表达量变化导致的褐飞虱对吡虫啉的抗药性
已经在实验室抗性品系中被证实,然而在田间种群中P450介导的代谢抗性仍然
是褐飞虱对吡虫啉抗性的主要机制。
根据生测结果将一个田间褐飞虱种群分为两个品系:一是通过吡虫啉连续筛
选25代,获得的抗性品系(G25);另一个是未接触任何杀虫剂连续饲养25代,得到
的相对敏感的品系(S25,抗性倍数为2倍)。增效剂试验结果表明,PBO、TPP和DEM
对S25都不具有增效作用;PBO和TPP对G25都具有增效作用,并且PBO对其增效
作用最显著,增效倍数达到5.88倍,因此推断P450在褐飞虱对吡虫啉抗性中发挥
重要作用。
比较G25和S25品系中所有P450基因表达量差异发现:与S25相比,G25中
12个P450基因过量表达,其中6个属于CYP4Clade,5个属于CYP3Clade,1个属
于 MitoClade,CYP2Clade 中没有基因过量表达。CYP6AY1、CYP6ER1、CYP6CS1、
CYP6CW1、CYP4CE1和CYP425B1表达量超过5.0倍。
通过RNA干扰分别降低G25 品系中的 CYP6AY1、CYP6ER1、CYP6CW1 和
CYP4CE1 mRNA 表达量后,G25对吡虫啉的敏感性均显著上升。体外重组的CYP6AY1、
CYP6ER1、CYP6CW1和CYP4CE1均能够代谢吡虫啉,但其代谢能力存在显著差异。
为分析4个P450基因在褐飞虱对吡虫啉抗性发展的不同阶段中的作用,检测
了经吡虫啉连续25代筛选的褐飞虱品系中的4个P450基因的表达动态。根据过
量表达结果推测,CYP6ER1在抗性发展所有阶段都具有重要作用,其他的几个
P450基因仅仅在抗性发展的某个发展的某个阶段发挥重要作用。
结果表明,探索P450在抗药性中的作用时需要综合考虑抗药性个体P450基
因过量表达、抗性发展不同阶段P450表达的变化及其对吡虫啉的催化活性等因
素。三、两种新烟碱类杀虫剂对褐飞虱和白背飞虱P450基因诱导表达褐飞虱和
白背飞虱是水稻上重要的害虫,常混合发生,吡虫啉对其具有良好的杀虫效果而
被广泛应用,从而导致了抗药性的产生。
因而选择新的替代的药剂十分重要,环氧虫啶为新的顺式硝基新烟碱类杀虫
剂,对敏感和抗吡虫啉褐飞虱都具有较好的杀虫活性。由于环氧虫啶极易被水解
其中间体(NMI),本文比较了不同剂量吡虫啉和NMI对褐飞虱和白背飞虱P450基
因诱导作用的异同点。
在白背飞虱中,相同剂量(LD85)的吡虫啉和NMI分别处理白背飞虱后,大部
分P450基因的mRNA表达量变化情况是一致的,包括9个P450基因表达量上调及
3个P450基因表达量下调。相同剂量(LD85)的吡虫啉分别处理白背飞虱和褐飞
虱后,12对P450同源基因中10对显示出相同的被诱导模式,其中7对同源基因
被诱导表达量上调,1对同源基因被诱导表达量下调以及2对同源基因被诱导后
表达量没有显著差异。
相比之下,LD15、LD50和LD85三种剂量的吡虫啉处理同一种昆虫(褐飞虱)
后,P450被诱导的情况显示出多样性,如4个P450基因能够被三种剂量诱导上调,
然而其他9个基因被诱导表达的情况因剂量不同而异。尽管CYP6AY1和CYP6ER1
都与褐飞虱对吡虫啉抗药性相关,但是CYP6AY1基因被三种不同剂量吡虫啉诱导
表达量上调,而CYP6ER1只被LD5o剂量诱导表达量上调。
总之,两种飞虱在应对杀虫剂的选择压力时,P450基因表现出相似的调控模
式,尽管调控因剂量不同而异。四、吡虫啉和吡蚜酮在褐飞虱中的交互抗性研究
近些年,吡蚜酮成为防控褐飞虱的主要杀虫剂品种之一,因此研究高抗吡虫啉的
褐飞虱种群对吡蚜酮的交互抗性对该药剂使用、褐飞虱高效化学防控都非常重要。
对两个地区的褐飞虱种群连续5年的监测发现,吡虫啉抗性均呈现逐年降低
的趋势,而吡蚜酮抗性则逐年上升。在所有的田间种群中,增效剂PBO对两种杀虫
剂都具有增效作用,证明P450在两种杀虫剂抗药性中具有重要作用。
褐飞虱CYP6AY1和CYP6ER1在对吡虫啉抗药性中发挥重要作用,并且其重组
蛋白在体外能够有效代谢吡虫啉,然而对吡蚜酮不具有活性。通过RNA干扰分别
降低田间种群中CYP6AY1和CYP6ER1的mRNA表达量后,褐飞虱对吡蚜酮的敏感性
没有变化,但是对吡虫啉的敏感性却显著增加。
以上研究表明,对吡虫啉具有高水平抗性的褐飞虱种群对吡蚜酮不具有显著
的交互抗性,这与烟粉虱中的发现不同。