昆虫抗药性检测技术
昆虫抗药性检测技术
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3 昆虫抗药性检测技术-农学论文
昆虫抗药性检测技术
赵丽萍
(西藏职业技术学院,西藏 拉萨 850000)
收稿日期:2015—10—22
摘要:随着各类农药的不断使用,昆虫抗药性水平越来越高,造成的经济损失也越来越严重。因此,要提前监测出昆虫的抗药性,就必须有一套简便、快捷、准确、合理的检测方法。本文对常用的生物检测法、区分剂量法、生化检测法及神经电生理检测法进行了阐述,并对这些方法的优缺点进行了分析。
关键词:昆虫抗药性;检测方法;抗性检测
昆虫抗药性是一种普遍的、潜在的、强大的微进化现象,该现象却在很大程度上受到人类活动的影响,同时人类活动控制着抗药性的发展速度和严重程度。各类昆虫在杀虫剂的高选择压力下都会产生抗性。据相关报道,自1960年至今,已有超过600种昆虫对农药产生抗药性,且造成的损失越来越严重[1]。
昆虫主要通过改变行为、代谢解毒能力增强、表皮穿透力降低、靶标敏感性降低等方式增强抗药性。要了解昆虫抗药性水平就必须先建立一套简单、快捷、准确的抗药性检测方法,才能准确的掌握昆虫抗药性水平,明确昆虫产生抗性的农药种类,最终制定出合理的防治方案。目前用到的常规检测方法有生物检测法、区分剂量法、生物化学法及神经电生理检测法。
1 生物测定法
生物检测法又称抗性倍数法[2],是通过比较室内种群和田间抗性种群的LD50或剂量 - 反应曲线(LD - Pline)的斜率来描述的,该方法是最经典、最基础的
4 方法,包括浸渍法、点滴法、表面接触法或药膜残留法和饲喂法4种。施德等[3]用浸渍法对浙江地区褐飞虱抗性水平进行了检测。曹明章等[4]用点滴法测定了2001—2002年浙江等四省水稻二化螟4龄幼虫对阿维菌素、杀虫单、氟虫清和三唑磷的抗性水平。兰亦全等[5]用点滴法测定了福建省福州市、南平、莆田、厦门等地甜菜夜蛾4龄幼虫的抗性水平,并比较了3种新型药剂对6个田间种群的毒力。
生物检测法可根据药剂的理化性质及作用特点、害虫的危害特点及其他生物学特性等确定,也可根据情况进行适当的改进。该方法也存在一些局限性,检测的时候需要大量活虫,费时费力;获得的结果滞后于抗性的发展速度,不适合用于早期的抗性检测;不能测出抗性产生的机制,只能测出抗性水平[6]。
2 区分剂量法
区分剂量法是利用抗性个体百分率来表示抗性水平的高低,比较好的区分剂量是用杀死大约99%的敏感个体剂量,使用这个标准作为区分剂量是允许极少量的敏感个体存活,而又几乎不杀死更高剂量下可能死亡的抗性个体[7]。于2004年,郭莹等在研究不同温度下,小菜蛾对毒死蜱敏感程度时运用此方法,发现在一定范围的低温环境下饲养的小菜蛾对药剂毒死蜱更敏感[8]。唐振华等在研究淡色库蚊对马拉硫磷抗性时,提出可以区分剂量法来区分RR、RS和SS个体,并最终测得抗性个体百分率。
区分剂量法比传统的生物测定法更简便,可以进行早期的抗性检测,标定准确的区分剂量能够监测出初次出现的少数抗性个体,起到早期的预警作用。
3 生化测定法
昆虫产生抗药性主要是由于靶标酶对杀虫剂的敏感能力降低或是解毒酶对杀
5 虫剂的解毒能力增强有关,这是对昆虫抗药性进行生化检测法的理论依据。一般对酯酶、多功能氧化酶(包括NADPH - 细胞色素P - 450还原酶、细胞色素P450、NADH-细胞色素b - 5还原酶、细胞色素b - 5、环氧化物水化酶、芳烃羟化酶及磷脂等)和谷胱甘肽- S - 转移酶3种酶进行检测,从而确定昆虫的抗农药水平。
常用的检测方法有滤纸斑点法、硝酸纤维素膜斑点法、微量滴定度酶标板法。谭维嘉等[9]研究指出,棉蚜对溴氰菊酯的敏感性与酯酶之间存在相关性,随着棉蚜对溴氰菊酯的不敏感性增加,棉蚜体内的酯酶活力却在增高。Bull等[10]研究发现,烟蚜夜蛾体内的谷胱甘肽 - S -
转移酶活力随着烟蚜夜蛾对甲基对硫磷的抗性升高而增高。刘永杰等[11]发现,甜菜夜蛾抗性品系体内的细胞色素P450含量比敏感品系的高。杨帆等[12]研究表明,桃蚜高效氯氰菊酯抗性品系比敏感品系体内的乙酰胆碱酯酶活性高。生化检测法与传统的生物测定法相比,生化测定法更加准确、快速,可以对单头昆虫进行抗性检测,能够较早的监测出昆虫的抗性情况。
4 神经电生理检测法
用神经电生理方法比较害虫的敏感性或抗性已经越来越多地被国内外学者所采用。该主要应用于研究敏感与抗性昆虫的神经靶标敏感性差异以及药剂的联合作用。电压钳技术和细胞膜片钳技术是神经电生理技术的两个最基本最直接的方法。细胞膜片钳技术的不断完善,对神经电生理技术起到了巨大的推动作用。Pichon等[13]用电压钳技术研究了美洲大蠊大轴突的杀虫剂的作用机理和电生理学特性,结果表明,杀虫剂的作用在与电压相关的钠、钾通道上。还有研究证明,烟叶蛾的神经不敏感性是对拟除虫菊酯产生抗药性的重要原因[14]。Amar
6 等[15]利用细胞膜钳技术研究了溴氰菊酯对蜚蠊胚胎神经细胞的作用,表明胚胎神经元静息电位较低,具有电不敏感性。
虽然神经电生理检测方法更加快捷、操作起来很方便,但是电生理测得的结果必须与室内测定及田间试验结果相结合,这样才能具有更高的可靠性。利用电生理技术直接快速地测定害虫抗药性,还需要进一步的研究。
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德国小蠊对常用杀虫剂的抗性监测
德国小蠊对常用杀虫剂的抗性监测
白淑萍;孙晨熹;李培羽;张咏梅;李今越
【期刊名称】《中华卫生杀虫药械》
【年(卷),期】2007(13)3
【摘 要】目的检测野外不同生境德国小蠊对常用杀虫剂的抗药性。方法参照WHO和Atkinson、Zhai等点滴法和药膜法。结果药膜法测定德国小蠊对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、三氟氯氰菊酯、敌敌畏、残杀威、毒死蜱抗性系数分别为7.68~20.54,1.26~5.94,2.06~5.10,1.69~25.97,1.4~10.91,5.55~20.6;点滴法测定德国小蠊对三氟氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、残杀威、毒死蜱相对倍数为16.32~89.97,20.86~77.86,4.34~11.24,36.16~81.46。结论德国小蠊抗性水平的监测为蟑螂防治工作提供科学依据。
【总页数】4页(P197-200)
【关键词】德国小蠊;抗药性;杀虫剂;监测
【作 者】白淑萍;孙晨熹;李培羽;张咏梅;李今越
【作者单位】天津市卫生防病中心
【正文语种】中 文
【中图分类】R384.9
【相关文献】 1.新疆主要农区烟粉虱生物型鉴定及其对11种常用杀虫剂的抗性监测 [J], 贾尊尊;王小武;付开赟;丁新华;郭文超;吐尔逊·阿合买提;姜卫华;卡德·艾山
2.我国主要稻区褐飞虱对常用杀虫剂的抗性监测 [J], 王鹏;甯佐苹;张帅;蒋田田;谭利蓉;董嵩;高聪芬
3.致乏库蚊对6种常用杀虫剂的抗性监测 [J], 任樟尧;朱江;黄良
4.镇江市库蚊对常用杀虫剂的抗性监测 [J], 姜洪方;刘玉红;徐薇
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德国小蠊对5种常用杀虫剂的抗药性分析
预防医学2019年1月第31卷第1期PrevMed,Jan.2019,Vol.31,No.1·疾病控制·德国小蠊对5种常用杀虫剂的抗药性分析邓泽静,林献丹,倪朝荣,李万仓,陈珞洛,朱子福,倪庆翔温州市疾病预防控制中心,浙江温州325000摘要:目的了解德国小蠊对高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯菊酯、敌敌畏和残杀威5种常用杀虫剂的抗药性水平。方法收集温州市德国小蠊现场品系成虫、幼虫和卵块若干,以饲养一代羽化后2~3周龄的雄性成虫作为试虫,将相同日龄的试虫随机分为3个实验组和1个对照组,每组选取10只健康的雄性试虫进行试验,采用广口瓶药膜法测试德国小蠊现场品系对高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯菊酯、敌敌畏和残杀威5种杀虫剂的半数击倒时间(KT50)和抗性倍数,分析其抗药性水平及变化情况。结果德国小蠊现场品系对高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯菊酯、敌敌畏和残杀威的KT50值分别为133.90、44.39、45.99、21.11和35.94min;抗性倍数分别为32.27、8.77、10.17、5.25和4.23。结论德国小蠊对5种常用杀虫剂均产生不同程度的抗药性,建议采取综合性防治措施,控制和延缓其抗药性的产生和发展。关键词:德国小蠊;杀虫剂;药膜法;抗药性中图分类号:R184.3文献标识码:A文章编号:2096-5087(2019)01-0077-03
DOI:10.19485/ki.issn2096-5087.2019.01.020基金项目:温州市公益性科技计划项目(Y20170668);温州市医药卫生科学研究项目计划(2018A07)作者简介:邓泽静,本科,副主任医师,主要从事传染病控制和病媒生物防制工作通信作者:邓泽静,E-mail:363693088@蟑螂是常见的病媒昆虫之一,携带的多种病原体和寄生虫卵能传播疾病,其分泌物或死亡虫体能致敏[1]。在我国,与人生活关系密切的常见蟑螂品种主要有美洲大蠊、黑胸大蠊和德国小蠊等[2],其中德国小蠊有较强的繁殖、扩散和适应能力[3],是全球最普遍、最难治理的蟑螂种群[4]。化学防治是杀灭德国小蠊的重要手段,但随着杀虫剂的长期大量使用,抗药性问题日益严重[2]。近几年德国小蠊已取代美洲大蠊、黑胸大蠊,成为温州市蟑螂的优势种群[5-7],该市拟除虫菊酯类(高效氯氰菊酯、氯菊酯和溴氰菊酯)和氨基甲酸酯类(残杀威)杀虫剂普遍使用,本研究通过监测分析当地德国小蠊对高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯菊酯、敌敌畏和残杀威5种常用杀虫剂的抗药性水平,为及时调整相关防制措施提供依据,现将结果报道如下。1材料与方法1.1杀虫剂和试剂根据2015—2017年温州市辖区卫生杀虫剂使用情况,选用99%敌敌畏(有机磷类)、95.56%残杀威(氨基甲酸酯类)、92%高效氯氰菊酯(拟除虫菊酯类)、95.95%溴氰菊酯(拟除虫菊酯类)和99%氯菊酯(拟除虫菊酯类)3类5种常用杀虫剂进行抗药性测定。敌敌畏由武汉易泰科技有限公司生产,其他杀虫剂由中国疾病预防控制中心媒介室提供。丙酮(分析纯)由浙江中星化工试剂有限公司生产。1.2实验材料实验材料为德国小蠊,于温州市各农贸市场和餐饮店内用软刷、捕蟑盒和吸尘器捕获德国小蠊现场品系成虫400只,幼虫500只,卵块150个,于实验室室温(26±1)℃和相对湿度60%~70%的环境下,以奶粉、颗粒混合饲料饲养。以饲养一代羽化后2~3周龄雄性成虫作为试虫。德国小蠊敏感品系为1992年引自中国科学院上海昆虫研究所,由浙江省疾病预防控制中心实验室长期饲养不接触杀虫剂的德国小蠊,敏感品系数据由浙江省疾病预防控制中心提供[8]。温州市2009年、2012年和2015年德国小蠊现场品系对5种杀虫剂的抗药性监测数据来源于温州市疾病预防控制中心病媒监测系统。1.3方法将相同日龄的试虫随机分成3个实验组和1个对照组,每组选取10只健康、活跃的雄性试虫作为实验材料。实验组采用广口瓶药膜法进行抗药性测试并记录时间,观察虫体仰翻,六足抽搐,不能爬行判定为击倒;对照组采用丙酮作为测试药液,对77窑窑预防医学2019年1月第31卷第1期PrevMed,Jan.2019,Vol.31,No.1照组击倒率>20%为无效测定,分析5种杀虫剂的抗药性水平和历年变化情况。1.3.1药液配制用丙酮将杀虫剂原药制备成1%母液于2~5℃冰箱备用,实验前将母液稀释成0.05%的稀释液盛于玻璃试管内,现配现用。1.3.2药膜瓶的制备实验组每种杀虫剂制备药膜瓶3只,用移液管吸取0.05%稀释液2.5mL,分别加入3只备用的500mL广口瓶内,将其倾斜,缓慢转动,使稀释液均匀沾布在玻璃容器的内壁,待丙酮挥发干燥后形成一层药膜。对照组用2.5mL丙酮液,操作同上。药膜瓶制备完毕,在瓶颈处涂适量的凡士林,防止蟑螂逃脱,待丙酮挥发后24h内尽早测试。1.3.3药效测试采用广口瓶药膜法,将10只德国小蠊试虫放入之前备好的药膜瓶中,用纱布封口,供给葡萄糖水和饲料,计时观察,每隔5min记录试虫击倒累计数,直至2h。求出半数击倒时间(KT50)及其95%置信区间(95%CI)。每种杀虫剂均进行3次重复试验,并设丙酮液作对照组。抗性测试室环境为室温(26±1)℃,相对湿度60%~70%。1.3.4计算公式毒力回归方程为y=bx+a,式中:y表示击倒率,x表示自然对数时间,b为斜率(回归系数),a为截距。击倒率=(虫体击倒数/虫体数量)×100%。抗性倍数为R/S,式中:R表示现场品系KT50值,S表示敏感品系KT50值,KT50表示半数击倒时间。1.3.5评价标准每种杀虫剂以其3个实验组的KT50合并值作为总KT50值,KT50值越大说明药效越差;R/S越大表示抗性越强。根据LEE等[9]的抗性判断标准,德国小蠊抗性倍数(R/S)分为5类:R/S≤1为无抗性;1<R/S≤5为低度抗性;5<R/S≤10为中度抗性;10<R/S≤50为高度抗性;R/S>50为极高抗性。1.4统计分析采用SPSS13.0软件统计分析。对照组的击倒率用于空白校正,击倒率为5%~20%时,按照GB/T26347—2010《蚊虫抗药性检测方法生物测定法》要求采用Abbott公式校正。2结果2.1抗药性试验结果德国小蠊现场品系对5种杀虫剂均产生抗性,高效氯氰菊酯、氯菊酯、溴氰菊酯、残杀威和敌敌畏的KT50值分别为133.90、45.99、44.39、35.94和21.11min。德国小蠊现场品系对高效氯氰菊酯产生高度抗性,对溴氰菊酯、氯菊酯和残杀威产生中度抗性,对敌敌畏产生低度抗性。见表1。表1德国小蠊现场品系对常用杀虫剂的抗药性试验结果杀虫剂敏感品系KT50(min)现场品系KT50(min)抗性倍数(R/S)95%CI(min)毒力回归方程高效氯氰菊酯4.15133.9032.2794.155~175.064y=0.432x-2.117溴氰菊酯5.0644.398.7735.658~52.080y=1.458x-5.532氯菊酯4.5245.9910.1740.688~50.598y=1.999x-7.652敌敌畏4.9921.114.2319.372~22.793y=2.877x-8.777残杀威6.8435.945.2532.100~39.432y=2.341x-8.3862.2德国小蠊对杀虫剂抗药性的变化情况2009年、2012年、2015年和2017年四个监测年度高效氯氰菊酯抗性环比增长0.67、0.43和4.41倍;溴氰菊酯环比增长1.36、-0.15和0.61倍;残杀威环比增长2.93、0.04和-0.18倍。2009年、2012年和2017年氯菊酯环比增长4.63、-0.04倍;2009年、2015年和2017年敌敌畏环比增长-0.28、0.43倍。见表2。表2德国小蠊现场品系对5种杀虫剂抗药性变化情况(min)杀虫剂2009年2012年2015年2017年KT5095%CIKT5095%CIKT5095%CIKT5095%CI高效氯氰菊酯10.358.72~12.1317.3115.81~18.8524.7322.33~27.05133.9094.16~175.06溴氰菊酯13.6711.81~15.9032.2228.82~35.3627.5325.01~29.9044.3935.66~52.08氯菊酯8.507.22~9.8747.8343.84~51.8345.9940.69~50.60残杀威8.026.16~9.8131.4828.38~34.5443.9838.53~49.1335.9432.10~39.43敌敌畏20.4314.8013.29~16.2621.1119.37~22.7978窑窑预防医学2019年1月第31卷第1期PrevMed,Jan.2019,Vol.31,No.13讨论本次调查显示,拟除虫菊酯类的高效氯氰菊酯、氯菊酯已产生高度抗性,溴氰菊酯产生中度抗性,高效氯氰菊酯抗药性环比增长明显,与外省市情况[10-11]类似,残杀威环比增长下降,但抗药性仍处于中度水平,高于重庆市[12]和辽宁省大连市[13]。敌敌畏虽处于低抗性水平,但环比有所增加,提示德国小蠊对高效氯氰菊酯、氯菊酯、溴氰菊酯、残杀威和敌敌畏5种杀虫剂均产生不同程度的抗药性。拟除虫菊酯类杀虫剂因具有高效、广谱、低毒和低残留等优点[14],多年来作为温州市创建卫生城市工作中灭蟑的首选杀虫剂,被广泛大剂量使用,这可能是造成此类杀虫剂抗性水平较高的主要原因。残杀威作为一种氨基甲酸酯类杀虫剂,在防治中经常与拟除虫菊酯类杀虫剂(如高效氯氰菊酯)混配使用,导致抗药性仍然处于中度水平。有机磷类的敌敌畏由于对人畜高毒,易被降解,对环境污染严重,虽限制用于室内,但迄今为止温州市在农业、林业害虫防治方面仍有应用。抗性一旦产生会给防治工作造成很大困难,有研究表明在停止使用菊酯类、有机磷(除毒死蜱外)和氨基甲酸酯类杀虫剂后,在实验室正常饲养1年的德国小蠊抗性可消退40%以上[15],提示应及时调整杀虫剂,科学合理用药。鉴于上述情况,提出以下建议:一是减少或暂停高效氯氰菊酯和氯菊酯及残杀威单剂的使用,可选用不同作用机制的杀虫剂轮替使用、合理复配,以减少化学药物的选择压力,降低和延缓抗药性的产生,延长药剂的使用寿命。二是充分考虑德国小蠊生态特点,在防治中应执行环境治理为主,物理、化学和生物防治为辅的综合防治原则,统一组织,彻底清除德国小蠊孳生地,不保留食物和水源,堵洞抹缝,这对德国小蠊室内活动将起到积极的阻碍作用[16]。三是加强对杀虫剂生产、销售和使用全过程的监管,在卫生城市创建、灾后发病的病媒生物应急防治中,加强对有害生物防治(pestconsoleoperation,PCO)公司卫生杀虫剂使用指导和管理,以“不足为害”作为密度控制目标,防止施药过度。四是继续开展抗药性监测,并根据杀虫剂使用情况,适时调整抗药性监测种类,掌握抗药性动态变化趋势,用监测结果指导用药,同时应加快抗性监测新技术、新方法的研究和应用,以提高预测预警能力,为杀虫剂的合理使用和制订防制措施提供依据。参考文献[1]OLIVAlGR,DIAZC,FUENTESGO,etal.Blatellagermanicaasapossiblecockroachvectorofmicro-organismsinahospital[J].JHospInfect,2010,74(1):93-95.[2]孙俊,杨维芳,徐燕.我国蜚蠊及其防治研究概述[J].中国媒介生物学及控制杂志,2009,20(4):275-280.[3]霍新北.我国城市德国小蠊的入侵和预防控制[J].中国媒介生物学及控制杂志,2015,26(2):114-116.[4]霍新北,刘起勇.德国小蠊抗药性的种群特性及治理策略[J].中国媒介生物学及控制杂志,2013,24(2):89-91.[5]余向华.温州市蚊、蝇、蜚蠊密度监测[J].中国媒介生物学及控制杂志,2006,17(1):59-60.[6]余向华.蟑螂种群分布及季节消长监测分析[J].中华卫生杀虫药械,2009,152(2):134-135.[7]徐毅,倪朝荣,庄仁莲,等.温州室内蜚蠊种群调查[J].中国媒介生物学及控制杂志,2013,24(4):355-357.[8]吕菁,任樟尧,侯娟,等.德国小蠊自然种群对5种杀虫剂的抗性调查[J].浙江预防医学,2011,23(9):57-58.[9]LEELC,LEECY.Insecticideresistanceprofilesandpossibleun-derlyingmechanismsinGermancockroaches(BlattellagermanicaLinnaeus)(Dictyoptera:Blattellidae)fromPeninsularMalaysia[J].MedEntomolZool,2004,55(2):77-93.[10]马红梅,李紫芬,柳小青,等.南昌市德国小蠊2006—2016年抗药性发展趋势研究[J].中国媒介生物学及控制杂志,2017,28(5):454-457.[11]谭梁飞,胡梦佳,熊进峰,等.湖北省德国小蠊对常用杀虫剂的抗药性调查[J].中国媒介生物学及控制杂志,2018,29(2):165-167.[12]涂涛田,季恒青,陶晓颖,等.重庆市德国小蠊对常用卫生杀虫剂的抗药性调查[J].中国媒介生物学及控制杂志,2017,28(3):226-229.[13]吴炜,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朱砂叶螨抗甲氰菊酯P450基因鉴定及其转录调控研究
朱砂叶螨抗甲氰菊酯P450基因鉴定及其转录调控研究
朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)是一种危害多种经济作物的重要农业害螨。随着化学农药的大量、不科学使用以及害螨自身的特点,朱砂叶螨的抗药性问题日益加剧,对目前市场上的大部分杀螨剂都产生了一定程度的抗药性,从而给农业生产带来了巨大的损失。
甲氰菊酯是一种常用的具有杀虫、杀螨活性的拟除虫菊酯类农药。研究表明朱砂叶螨、二斑叶螨以及柑橘全爪螨等都已经对其产生了较高水平的抗药性。
细胞色素P450酶系是昆虫(螨)体内一类关键解毒酶系,可以代谢多种内、外源化合物,在昆虫(螨)对杀虫(螨)剂的解毒代谢过程中起着十分重要的作用。目前,对于细胞色素P450介导朱砂叶螨甲氰菊酯抗性机制的报道相对较少,且多集中在生化水平层面。
因此,对细胞色素P450酶系进行整体研究,并从转录水平上认识P450基因表达的调控机制,对于进一步明确其介导的代谢抗性机理,全面揭示朱砂叶螨代谢抗性机制具有重要意义,在实践上对于制定朱砂叶螨抗药性的治理策略亦具有非常重要的指导意义。本学位论文的主要研究结果总结如下:1.甲氰菊酯对朱砂叶螨敏感和甲氰菊酯抗性品系的毒力测定采用药膜法测定出甲氰菊酯对朱砂叶螨敏感品系(SS)和甲氰菊酯抗性品系(FeR)的致死中浓度分别为606.98 mg/L和61581.93 mg/L,表明目前室内筛选的抗性品系对甲氰菊酯的抗性已达101倍的高抗水平。
经P450酶系特异性抑制剂PBO处理后,抗性倍数下降至75倍,也就是说PBO抑制了26倍的甲氰菊酯抗性,这初步说明P450酶系在朱砂叶螨甲氰菊酯的抗性形成中具有重要作用。2.朱砂叶螨与甲氰菊酯抗性相关的P450及其功能相关基因的筛选、克隆及序列分析从本课题组之前的表达谱测序以及基因芯片数据中获得了6条在甲氰菊酯抗性品系中过表达的P450 Unigenes片段。
通过qPCR验证表明6条P450基因在朱砂叶螨甲氰菊酯抗性品系中的表达量都显著高于敏感品系,与表达谱测序和基因芯片数据结果一致,其上调倍数为1.96-5.92倍。对细胞色素P450还原酶基因进行qPCR分析,发现其在朱砂叶螨甲氰菊酯抗性品系中上调表达4.12倍。
昆虫抗药性机制
昆虫抗药性机制
昆虫抗药性机制是指昆虫对农药的抵抗能力,也是农业生产领域面临的一大挑战。随着时间的推移,农药对昆虫的杀伤效果逐渐减弱,这是由于昆虫逐渐发展出抗药性机制导致的。本文将探讨昆虫抗药性的机制,以及相关研究和应对策略。
一、昆虫抗药性的机制
1. 靶标位点变异
昆虫抗药性的一个重要机制是靶标位点的变异。农药通常通过作用于昆虫体内的特定靶标,如神经系统或代谢酶等,抑制其正常功能并导致死亡。然而,某些昆虫通过突变或变异其靶标位点来减少农药的结合能力,从而降低了其毒性。
2. 解毒酶的增强活性
昆虫还可以通过增强解毒酶的活性来对抗农药的毒性。解毒酶可以将农药转化为无害的代谢产物,从而减少其对昆虫的杀伤效果。这种机制被称为代谢抗性,是昆虫抗药性中最常见的一种。
3. 农药排出机制
昆虫还可以通过增加内部的排毒系统来将农药迅速排出体外。这种机制可以有效降低农药在昆虫体内的累积浓度,从而降低其毒性。一些特定的转运蛋白参与了这一过程,它们可以主动将农药从细胞内转运至细胞外。 二、相关研究
针对昆虫抗药性问题,科学家们进行了大量的研究,旨在深入了解昆虫抗药性的机制,并找到对策以保证农作物产量和质量。
1. 遗传研究
通过遗传研究,科学家们可以探索昆虫抗药性的遗传基础。研究人员发现,抗药性往往是由于特定基因的突变或过表达导致的。了解这些突变基因可以帮助我们理解昆虫抗药性发展的机制,并为相应的防治措施提供依据。
2. 抗性突破研究
科学家们也在积极研究如何突破昆虫的抗药性。一种常见的策略是通过研发新的农药或改良已有的农药,以克服昆虫的抗药性。此外,也有研究团队将抗虫基因导入作物中,使其对昆虫具有抗性,从而减少对农药的依赖。
三、应对策略
为了有效应对昆虫抗药性的挑战,我们需要采取综合的应对策略。以下是一些常见的策略:
1. 农药轮换
轮换使用不同机制的农药可以降低昆虫对某一种特定农药产生抗性的风险。通过周期性地更换农药,可以避免昆虫逐渐适应和抵抗特定农药。 2. 混合使用农药
杀虫剂生物测定技术.doc
杀虫剂生物测定技术
摘要:杀虫剂的生物测定是利用昆虫、螨类对杀虫剂的反应,来鉴别某种农药或化
合物的生物活性。是测定农药对昆虫、螨类毒力与药效的一种基本方法。它涉及靶
标生物、测试物质(药剂)、反应症状及强度、测试环境条件等多方面的因素。一个
好的生物测定技术或方法应具备易于操作、结果反应灵敏、重现性好、且使用物质
的剂量与反应之间有良好的相关性。
关键词:杀虫剂 测定农药 生物测定技术 随着农药科学及其农药工业的迅速发展,农药生物测定作为新农药
创制和合理科学使用农药以及农药药理学、毒理学及环境毒理学等研究
的重要手段,得到了极大的丰富和发展。杀虫剂的生物测定是利用昆虫、
螨类对杀虫剂的反应,来鉴别某种农药或化合物的生物活性。是测定农
药对昆虫、螨类毒力与药效的一种基本方法。它涉及靶标生物、测试物
质(药剂)、反应症状及强度、测试环境条件等多方面的因素。一个好的
生物测定技术或方法应具备易于操作、结果反应灵敏、重现性好、且使
用物质的剂量与反应之间有良好的相关性[1、2]。
1、杀虫剂生物测定的基本原理和方法
在杀虫剂生物测定研究中,靶标生物的种类、发育阶段和生理状态等对农
药的毒力或药效影响很大;药剂本身的理化特性、加工剂型、助剂种类与含量等
也影响药效;而测试环境条件对靶标生物以及靶标生物对药剂的反应程度也存在
根大的影响。环境条件、供试药剂、靶标生物三者之间相互作用,相互影响。所
以,在进行杀虫剂生物测定试验时,必须严格控制各种影响因子,以确保试验结
果的可靠性,可比性以及重现性。在设计和进行杀虫剂生物测定试验研究时,必
须掌握和了解以下基本原则[3]:
1.1标准化靶标试材的选择及繁育
不同靶标生物对药剂的反应各不相同,原则上任何生物体或其活体器官、组
织、细胞等均可以作为生测靶标选择或用于测试。在杀虫剂生物测定研究中,靶
标生物的选择应具备以下几个条件:①在分类学上,经济上或地域上有一定代表
性的昆虫。②对药剂敏感性符合要求,且对药剂的反应以及程度便于定性、定量测定,且与剂量有良好的相关性。⑧易于移取、控制和进行试验操作。④易于大
昆虫的抗药性与抗虫策略
昆虫的抗药性与抗虫策略
昆虫在生物界中占据着重要的地位,它们不仅是自然生态系统的重要组成部分,还对人类农业产生着重要的影响。然而,近年来,随着农业化学农药的广泛使用,昆虫抗药性的问题逐渐突显出来。本文将探讨昆虫抗药性的原因以及昆虫抗虫策略的发展。
一、昆虫抗药性的原因
1. 遗传因素:昆虫抗药性的一个主要原因是遗传突变。在昆虫种群中,存在一小部分个体天生对某种农药有一定的耐受能力。当农药使用后,这些抗药性个体就能存活下来,并将抗药性基因传递给下一代。随着时间的推移,抗药性昆虫的数量逐渐增加,从而导致了整个种群对农药的抗药性。
2. 农药滥用:昆虫抗药性的另一个主要原因是农药的滥用。农药在农业生产中起到了重要的杀虫作用,但过量或频繁的使用会导致昆虫种群对农药产生适应性反应,进而产生抗药性。
二、昆虫抗虫策略的发展
1. 集约化农业:为了减少农药的使用,农业生产逐渐向集约化转变。采用集约化农业的方式可以有效地控制害虫的数量,减少对农药的依赖性。例如,采用旋转种植、混合种植等措施可以降低害虫的发生率。
2. 生物防治:生物防治是一种绿色环保的农药替代策略。通过引入天敌、寄生虫或杀虫菌等天然生物源来控制害虫数量。这种方法不会对环境造成污染,同时也不易导致害虫对生物防治剂的抗药性。 3. 基因编辑技术:随着基因编辑技术的发展,科学家能够对昆虫的基因进行精确编辑。这项技术为改良昆虫抗药性提供了新思路。通过编辑昆虫的抗药基因,科学家可以研制出对农药不易产生抗药性的昆虫品种。
三、昆虫抗药性与抗虫策略的前景
昆虫抗药性是一个紧迫的问题,需要全社会的关注和共同努力。尽管昆虫抗药性的发展速度很快,但抗虫策略的发展也在不断推进。集约化农业、生物防治和基因编辑技术等策略为昆虫抗药性的控制提供了新的思路和技术手段。
然而,昆虫抗药性问题并非单一因素所致,解决这一问题需要综合考虑多种因素因素的综合使用。只有通过科学合理地运用各种抗虫策略,才能有效地控制昆虫抗药性的发展趋势,保持农业生产的可持续发展。
纳米农药与昆虫抗药性
农业害虫通过直接破坏和间接传播植物病害造成全球大约20%~40%的作物损失。杀虫剂在保障全球粮食生产、促进农产品产量稳定增长方面发挥了重要作用。然而,过度依赖及持续大量使用化学农药对害虫起到了选育作用,长期积累会导致其抗药性发生与发展。昆虫抗药性日益严重,使害虫再猖獗,造成农作物大量减产,给植保工作带来巨大挑战。因此,深入开展昆虫抗性治理,对提高农产品的产量与品质,实现农业的绿色发展,具有重要的学术意义和应用价值。
昆虫抗性治理旨在综合运用化学策略、生物防治、物理防治和农业防治等手段,延缓或者阻止昆虫抗药性的产生与发展,促使昆虫对农药恢复或保持敏感状态,延长农药产品的使用周期,将虫害控制在经济允许水平之下。其核心在于降低杀虫剂对靶标害虫的选择压力。轮换和混用具有不同作用机制的杀虫剂是延缓昆虫抗药性最常用的化学手段。通常最理想的策略是创制具有新作用机制的杀虫剂,但由于开发一个商品化的新农药通常需要10~15年的时间,且杀虫剂的研制和开发速度远低于昆虫产生抗性的速度。农药剂型对改善农药性能起着关键的作用,从不同程度上可以缓解一些农药品种的抗药性问题。因此,通过农药剂型的优化,延缓新农药品种抗药性的发展,克服已有的抗药性,进而延长现有杀虫剂品种的使用寿命具有十分重要的意义。
近年来,纳米科技的迅猛发展为现代科学提供了新的方法论,正在推动传统学科在许多交叉领域不断孕育新的重大突破。在医药领域,化疗是目前肿瘤干预的主要方式,但随着使用时间的延长,肿瘤细胞表现出对多种化疗药物的耐药性(MDR)。MDR是肿瘤细胞对抗化疗药物毒性损伤最重要的自我保护机制,也是化疗失败的重要原因。近年来,药物载体成为克服MDR研究的热点,纳米载体在逆转MDR方面具有增强药物靶向性、实现药物选择性释放、减少药物外排以及协同递送多种活性分子的优势,受到国内外学者的广泛关注,说明纳米材料和技术在克服药物耐/抗药性方面具有良好的应用前景。 O1纳米农药
昆虫抗药性与适合度-精品文档资料
昆虫抗药性与适合度
The relationship between insect resistance and
fitness.LIU Feng-Yi, XU Zhi-Ping, PO Xian-Ping, SHEN
Ji-Liang[DK3]* ** (Department of Pesti cide Science,
College of Plant Protection,Nanjing Agriculture
University, Nanj ing 210095, China)
Insect resistance to insecticides often accompanies
with fitness infer ior position (i.e. fitness cost), that
is the resistant insects show the develop ing rate, the
survival rate and fecundity are lower than susceptive
individual.
The relationship between insect resistance and fitness
or fitness cost of resist ance, the mechanism,
characteristic and the influence factors for fitness were
i ntroduced. The evolution of insect resistance to
insecticides were discussed fro m the evolution ecology's
aspect, and provided the theory support to assistant t he
2017年广州市白纹伊蚊对5种杀虫剂的抗药性调查
2017年广州市白纹伊蚊对5种杀虫剂的抗药性调查
彭丽兰;解锐历;言慧;苏兴华;李君;何珮清;王向东;陈晓光;李华
【摘 要】为了解广州市白纹伊蚊的抗药性水平及变化,本研究于2017年在广州市10个行政区的11个采样点采集幼虫和蛹,带回实验室饲养(F1~F3代),采用WHO推荐的成蚊滤纸接触筒法对白纹伊蚊的抗药性进行监测.羽化3 d的雌性成蚊分别接触0.05%溴氰菊酯、0.75%氯菊酯、5%马拉硫磷、0.1%恶虫威和4%DDT药膜,分别计算KDT50、KRR50和24 h死亡率.结果显示,监测点白纹伊蚊对溴氰菊酯的KDT50为34~62 min,KRR50为1.79~3.26,死亡率为46%~77%;对氯菊酯的KDT50为36~77 min,KRR50为1.33~2.85,死亡率为60%~87%;对马拉硫磷的KDT50为29~65 min,KRR50为0.97~2.17,死亡率为99%~100%;对恶虫威的KDT50为45~166 min,KRR50为1.67~6.15,死亡率为9%~86%;对DDT的死亡率为7%~54%.实验结果显示广州市区范围内白纹伊蚊除对马拉硫磷敏感外,对溴氰菊酯、 氯菊酯、 恶虫威和DDT均存在抗性;与2014年调查结果相比,白纹伊蚊对溴氰菊酯和氯菊酯抗性程度升高,对DDT的抗性水平仍在继续升高.
【期刊名称】《寄生虫与医学昆虫学报》
【年(卷),期】2018(025)004
【总页数】6页(P206-211)
【关键词】白纹伊蚊;杀虫剂;抗药性;广州
【作 者】彭丽兰;解锐历;言慧;苏兴华;李君;何珮清;王向东;陈晓光;李华
【作者单位】南方医科大学公共卫生学院预防医学实验教学中心,广州510515;南方医科大学公共卫生学院预防医学实验教学中心,广州510515;南方医科大学公共卫生学院预防医学实验教学中心,广州510515;南方医科大学公共卫生学院病原生物学系,广州510515;南方医科大学公共卫生学院预防医学实验教学中心,广州510515;南方医科大学公共卫生学院预防医学实验教学中心,广州510515;南方医科大学公共卫生学院预防医学实验教学中心,广州510515;南方医科大学公共卫生学院病原生物学系,广州510515;南方医科大学公共卫生学院预防医学实验教学中心,广州510515
德国小蠊是常见的室内昆虫.由于长...
18.德国⼩蠊(⼆倍体)是常见的室内昆⾍,由于长期使⽤杀⾍剂,其抗药性增
强,请回答下列问题.
(1)长期使⽤杀⾍剂,发现灭⾍效果越来越差,现代⽣物进化理论的解释是经⾃
然(杀⾍剂)选择作⽤,种群中抗药性基因频率升⾼.
(2)分⼦⽣物学研究表明抗药性主要是由基因S突变成抗性基因s导致的,科学家
检测德国⼩蠊是否具有s抗性基因,先⽤PCR技术将其扩增,再⽤DNA分⼦杂交技术进⾏检测.
(3)德国⼩蠊的性别决定为XO型,雌性的性染⾊体组成为XX,雄性的性染⾊体组成为XO(体细胞仅含有1条X染⾊体).
某正常德国⼩蠊,体细胞中有23条染⾊体,则该个体的性别是雄性;图表⽰该个体减数分裂过程⽰意图(表⽰部分染⾊体,
含性染⾊体),则符合该个体分裂过程的选项是B.
(4)随机取样的德国⼩蠊个体中,ss个体数为6,SS个体数为26,Ss个体数为18.则抗性基因频率为30%.
分析 本题是对⾃然选择对种群基因频率的影响、PCR技术和DNA分⼦杂交技术的应⽤、减数分裂过程、种群基因频率计算⽅
法的综合性考查,根据问题的具体要求梳理相关知识点并结合题⼲给出的信息进⾏解答.
解答 解:(1)基因突变是不定向的,德国⼩蠊种群本⾝可能存在抗药性基因的突变体,
当长期使⽤杀⾍剂后,由于杀⾍剂对个体起到了选择作⽤,存在抗药性基因的突变体容易存活,进⽽使种群中抗药性基因频率
升⾼
,因此长期使⽤杀⾍剂,灭⾍效果越来越差.
(2)体外扩增DNA⽚段的技术是PCR技术,采⽤PCR技术将⽬的基因进⾏扩增后,然后采⽤DNA分⼦杂交技术检测抗药性
主要是由基因S突变成抗性基因s导致的.
(3)由题意可知,雌性个体的染⾊体是成对存在的,雄性个体的性染⾊体只有⼀条X染⾊体,因此某正常德国⼩蠊,体细胞
中有23条染⾊体,则该个体的性别是雄性;分析题图可知,1和2是⼀对同源染⾊体,3是⼀条X染⾊体,没有同源染⾊体,因
此符合该个体分裂过程的选项是B.
(4)由题意可知,SS=26,Ss=18,ss=6,因此s的基因频率是:(2×6+18)÷100=30%.
