王小軍, 包建紅, 張燕娜, 祝儒偉, 趙伊英

(石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 石河子 832000)

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土耳其斯坦葉螨對(duì)殺螨劑的抗性選育及解毒酶活力變化

王小軍, 包建紅, 張燕娜, 祝儒偉, 趙伊英*

(石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 石河子 832000)

為探索土耳其斯坦葉螨的抗藥性及其生化機(jī)理,在室內(nèi)對(duì)敏感系土耳其斯坦葉螨分別用螺螨酯、甲氰菊酯和阿維菌素逐代處理,選育出抗性種群。結(jié)果表明,選育至15代,土耳其斯坦葉螨對(duì)螺螨酯、甲氰菊酯和阿維菌素的抗性指數(shù)分別達(dá)到268.63、37.98和112.68倍。分別測(cè)定敏感品系(SS)、抗螺螨酯(RS)、抗甲氰菊酯(RF)、抗阿維菌素(RA)品系的解毒酶活性顯示,3種不同抗性品系相對(duì)SS品系的羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(GSTs)和多功能氧化酶(MFO)的比活力均有不同程度的提高,差異均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。其中,RF品系的MFO比活力上升最快,是SS品系的12.7倍;RA品系的MFO比活力次之,是SS品系的5.76倍;RS品系的3種解毒酶比活力均增長(zhǎng)較慢,其中CarE比活力上升最慢,是SS品系的1.31倍。由此表明, CarE、GSTs、MFO的活性增大可促進(jìn)土耳其斯坦葉螨對(duì)3種殺蟲(chóng)劑的抗性形成;螺螨酯的抗性增強(qiáng)可能與CarE關(guān)系甚微; MFO活性的增加可能與甲氰菊酯抗性升高密切相關(guān);GSTs、MFO的活性升高可能是土耳其斯坦葉螨對(duì)阿維菌素產(chǎn)生抗性的主要原因。

土耳其斯坦葉螨; 抗性選育; 解毒代謝酶; 抗性機(jī)理

土耳其斯坦葉螨Tetranychusturkestani(UgarovetNikolski)分布于俄羅斯、哈薩克斯坦、美國(guó)、中東等地,在中國(guó)分布于新疆,其他地區(qū)未見(jiàn)報(bào)道[1-6]。土耳其斯坦葉螨可為害25科150多種植物,主要為害棉花、豆類、玉米、馬鈴薯、黃瓜、葡萄、草莓、梨、啤酒花等[7-9]。在新疆普遍發(fā)生,為北疆棉花害螨優(yōu)勢(shì)種群,也是果樹(shù)、蔬菜的主要害螨。土耳其斯坦葉螨繁殖速率快,世代周期短,在短期內(nèi)可對(duì)一些常用殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生高抗性,對(duì)化學(xué)防治帶來(lái)很大的困難和挑戰(zhàn)。其抗藥性的產(chǎn)生已經(jīng)逐步上升為限制新疆棉花、果樹(shù)、蔬菜生產(chǎn)發(fā)展的制約性因素。

目前,對(duì)甲氰菊酯、螺螨酯和阿維菌素的殺蟲(chóng)機(jī)理研究已經(jīng)比較明確。由于其具有殺螨廣譜,持效期長(zhǎng),防效突出等優(yōu)點(diǎn)被廣泛運(yùn)用于害螨防治[10],但是隨著近年來(lái)的廣泛連續(xù)使用,其防效大大降低,所以對(duì)害螨的抗藥性研究首當(dāng)其沖。何林等用甲氰菊酯篩選朱砂葉螨Tetranychuscinnabarinus(Boisduval),至40代時(shí),抗性增長(zhǎng)到68.5倍,GSTs比活力增加是朱砂葉螨抗甲氰菊酯的機(jī)制之一[11];沈慧敏等用甲氰菊酯對(duì)李始葉螨Eotetranychuspruni(Oudemans)種群16次噴霧處理(約16代)后,抗性指數(shù)達(dá)到153.63倍[12];Leeuwen和Pottelberge等報(bào)道二斑葉螨種群對(duì)擬除蟲(chóng)菊酯類殺蟲(chóng)劑抗性水平已達(dá)到2 000倍[13-14];Gotoh和Ullah在室內(nèi)測(cè)定了螺螨酯對(duì)棗樹(shù)截形葉螨T.truncatus(Ehara)卵和成螨的毒力,發(fā)現(xiàn)雌成螨和卵對(duì)螺螨酯的抗性都在迅速發(fā)展,并指出螺螨酯不再適宜防治孟加拉國(guó)的截形葉螨[15];Vassilis等測(cè)定了塞浦路斯的5個(gè)不同地理種群的二斑葉螨對(duì)阿維菌素的抗性,發(fā)現(xiàn)二斑葉螨對(duì)阿維菌素抗性倍數(shù)在248～3 822倍之間[16]。前人研究說(shuō)明解毒代謝酶活性的升高與害螨抗藥性形成密切相關(guān)。 關(guān)于土耳其斯坦葉螨的抗藥性僅于20世紀(jì)70年代到90年代初進(jìn)行了少量研究[17],該螨對(duì)以上3種殺蟲(chóng)劑的抗性及抗性機(jī)理研究少之又少。

本研究對(duì)土耳其斯坦葉螨用螺螨酯、甲氰菊酯和阿維菌素選育出其抗性種群。分別測(cè)定敏感品系(SS)和抗螺螨酯品系(RS)、抗甲氰菊酯品系(RF)、抗阿維菌素品系(RA)的羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(GSTs)和多功能氧化酶(MFO)活性,并對(duì)不同抗性品系的3種解毒酶活性變化加以比較和分析。旨在探究土耳其斯坦葉螨抗性形成的生化機(jī)制,期望為土耳其斯坦葉螨的防治提供理論參考。

1 材料和方法

1.1 供試土耳其斯坦葉螨

敏感品系土耳其斯坦葉螨:引自石河子大學(xué)昆蟲(chóng)生理實(shí)驗(yàn)室的敏感品系,在盆栽豇豆苗上飼養(yǎng)160代。

抗螺螨酯品系(RS)、抗甲氰菊酯品系(RF)和抗阿維菌素品系(RA)土耳其斯坦葉螨:從敏感品系(SS)中擴(kuò)繁出3組,然后分別用螺螨酯、甲氰菊酯和阿維菌素進(jìn)行處理,選育15代后作為抗螺螨酯、抗甲氰菊酯、抗阿維菌素品系。

飼養(yǎng)條件:溫度條件(28±1)℃,相對(duì)濕度(65±5)%,光周期L∥D=14 h∥10 h。

1.2 供試藥劑和儀器

螺螨酯(spirodiclofen)24 g/L懸浮劑(美國(guó)默賽技術(shù)公司),甲氰菊酯(fenpropathrin)20%乳油(浙江威爾達(dá)化工有限公司),阿維菌素(abamectin)5%乳油(河北亨升化工有限公司),考馬斯亮藍(lán)G-250(上海生物試劑有限公司);牛血清蛋白(BSA)(上?；瘜W(xué)試劑有限公司);α-醋酸萘酯(α-NA)(上?；瘜W(xué)試劑公司);α-萘酚(上海青浦合成試劑廠);毒扁豆堿(Sigma公司);堅(jiān)固藍(lán)B鹽(上海滬宇生物試劑公司);十二烷基硫酸鈉(SDS)(Fluka公司);還原型谷胱甘肽(GSH)(上海化學(xué)試劑有限公司);1-氯-2,4-二硝基苯(CDNB)(上海青浦試劑廠);氫氧化鈉(重慶生物試劑有限公司);三羥甲基氨基甲烷(Sigma公司);對(duì)硝基苯酚(上海圣宇化工有限公司);對(duì)硝基苯甲醚(上海滬宇生物試劑公司);還原性輔酶Ⅱ(NADPH)(Sigma公司);氯仿(天津永晟精細(xì)化工有限公司);丙酮(天津永晟精細(xì)化工有限公司)。

儀器:HITACHI CT15RE高速冷凍離心機(jī)(日本);Multiskan FC型酶標(biāo)儀。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 土耳其斯坦葉螨抗性選育方法

待從敏感品系中擴(kuò)繁出3組土耳其斯坦葉螨在豇豆上有一定的種群密度時(shí),分別用螺螨酯、甲氰菊酯和阿維菌素藥劑處理,用微型噴霧器以殺死種群65%～75%的選擇壓噴霧處理,葉面、葉背噴霧均勻,但不流失,存活個(gè)體繼續(xù)飼養(yǎng),適當(dāng)加大藥劑濃度累代處理存活個(gè)體子代。每3代進(jìn)行一次室內(nèi)毒力測(cè)定,計(jì)算3種藥劑對(duì)土耳其斯坦葉螨的致死中濃度(LC50)。并與敏感品系作比較,計(jì)算抗性指數(shù)。

抗性指數(shù)(RI)=抗性品系雌成螨LC50/敏感品系雌成螨LC50。

1.3.2 室內(nèi)毒力測(cè)定方法

測(cè)定方法參照FAO推薦的玻片浸漬法,并稍作改進(jìn)[18]。將雙面膠貼在顯微鏡載玻片的一端,用小號(hào)毛筆挑取體色鮮亮、大小一致、行動(dòng)活潑的土耳其斯坦葉螨雌成螨,將其背部粘在載玻片上,每片粘35頭。置于溫度條件(28±1)℃,相對(duì)濕度(65±5)%,光周期L∥D=14 h∥10 h的光照培養(yǎng)箱中4 h,在顯微鏡下觀察并剔除死亡或不活潑的螨。將螺螨酯、甲氰菊酯和阿維菌素藥劑分別稀釋成5～8個(gè)濃度,將粘螨的一端玻片置于藥液中,輕輕晃動(dòng)5 s后取出,迅速用濾紙吸干玻片周圍的殘留液體(不能觸及螨,以免發(fā)生機(jī)械損傷),每個(gè)濃度3個(gè)重復(fù),以清水作為對(duì)照。將其置于溫度條件(28±1)℃,相對(duì)濕度(65±5)%,光周期L∥D=14 h∥10 h的光照培養(yǎng)箱中,24 h后在顯微鏡下檢查其死亡情況,用毛筆輕輕觸動(dòng)螨體,觀察其足不動(dòng)者為死亡。

1.3.3 土耳其斯坦葉螨體內(nèi)解毒酶和靶標(biāo)酶活性分析方法

1.3.3.1 CarE活性測(cè)定

測(cè)定方法參照何恒果[19]的方法。分別挑取敏感品系、抗螺螨酯品系、抗甲氰菊酯品系、抗阿維菌素品系土耳其斯坦葉螨雌成螨各400頭, 測(cè)定時(shí)采用3次生物重復(fù)和2次技術(shù)重復(fù)。以α-醋酸萘酯(α-NA)(3×10-4mol/L,含毒扁豆堿)作為底物,與酶液在30℃下反應(yīng)10 min,然后加入25 μL顯色劑,用酶標(biāo)儀于600 nm處測(cè)定A值。所測(cè)A值減去對(duì)照A值, 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算酶液生成α-萘酚量。測(cè)定蛋白質(zhì)含量(μg/mL),即得酶比活力[μmol/(L·mg·min)]。

1.3.3.2 GSTs活性測(cè)定

參照Clark等[20]的方法。分別挑取敏感品系,抗螺螨酯品系、抗甲氰菊酯品系、抗阿維菌素品系土耳其斯坦葉螨雌成螨各400頭,測(cè)定時(shí)采用3次生物重復(fù)和2次技術(shù)重復(fù)。以1-氯-2,4-二硝基苯(CDNB)和還原性谷胱甘肽(GSH)為底物, 在GSTs催化下, 用酶標(biāo)儀于340 nm處測(cè)定其A值, 并計(jì)算GSTs比活力[nmol/(L·μg·min)]。參照Habig等[21]方法, 依據(jù)以下公式計(jì)算酶活力:

GSTs活力單位(nmol/min)=(ΔA340·υ)/ΔA340(ε·L)式中,ΔA340為光吸收每分鐘的變化值(A340/min)，υ為酶促反應(yīng)體系、ε為產(chǎn)物的消光系數(shù)[0.009 6 L/(μmol·cm)],L 為光程(1 cm)。GSTs比活力[nmol/(L·μg·min)]=酶活力單位/酶液蛋白含量。

1.3.3.3 MFO活性測(cè)定

參照Kim等[22]的方法。分別挑取敏感品系、抗螺螨酯品系、抗甲氰菊酯品系、抗阿維菌素品系土耳其斯坦葉螨雌成螨約400頭,測(cè)定時(shí)采用3次生物重復(fù)和2次技術(shù)重復(fù)。對(duì)硝基苯甲醚作底物,氧和NADPH作為電子供體,MFO催化發(fā)生氧脫甲基作用生成對(duì)硝基苯酚,37℃下反應(yīng)30 min,用鹽酸終止反應(yīng), 先后用氯仿、NaOH溶液萃取,用酶標(biāo)儀于400 nm處測(cè)定A值, 根據(jù)對(duì)硝基苯酚標(biāo)準(zhǔn)曲線方程求得酶促反應(yīng)生成的對(duì)硝基苯酚量, 求出MFO氧脫甲基的活性[μmol/(L·mg·min)]。

1.3.3.4 酶源蛋白含量的測(cè)定

參照Bradford[23]的方法,采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3.5 動(dòng)力學(xué)常數(shù)測(cè)定

參照Wilkinson[24]的方法。將底物稀釋為不同濃度梯度,采用Lineweaver-Burk 雙倒數(shù)作圖法計(jì)算Vmax和Km值。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

甲氰菊酯、螺螨酯、阿維菌素對(duì)土耳其斯坦葉螨的生測(cè)數(shù)據(jù)采用SPSS 來(lái)進(jìn)行處理,求出毒力回歸直線方程、擬合度卡方檢驗(yàn)卡方值(χ2)、95%置信區(qū)間(95%CL)、致死中濃度(LC50);解毒酶數(shù)據(jù)處理采用SPSS進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土耳其斯坦葉螨對(duì)螺螨酯、甲氰菊酯和阿維菌素的抗性選育

土耳其斯坦葉螨對(duì)螺螨酯的抗性選育結(jié)果見(jiàn)表1。用24 g/L螺螨酯懸浮劑對(duì)土耳其斯坦葉螨篩選15代后,其LC50由3.882 mg/L上升至1 042.806 mg/L,抗性指數(shù)(RI)為268.63。土耳其斯坦葉螨對(duì)甲氰菊酯的抗性選育結(jié)果見(jiàn)表2。用20%甲氰菊酯乳油對(duì)土耳其斯坦葉螨篩選15代后,其LC50由4.937 mg/L上升至187.529 mg/L,抗性指數(shù)(RI)為37.98。土耳其斯坦葉螨對(duì)阿維菌素的抗性選育結(jié)果見(jiàn)表3。用5%阿維菌素乳油對(duì)土耳其斯坦葉螨篩選15代后,其LC50由0.069 mg/L上升至7.775 mg/L,抗性指數(shù)(RI)為112.68。

表1 土耳其斯坦葉螨對(duì)螺螨酯的室內(nèi)抗性選育

Table 1 The laboratory selection for resistance ofTetranychusturkestanito spirodiclofen

篩選代數(shù)Selectedgeneration回歸方程Regressionequationχ2LC50(95%CL)/mg·L-1抗性指數(shù)(RI)ResistanceindexF0Y=-1.268+2.153X0.502 3.882(3.336～4.550)-F3Y=-2.976+2.070X0.53727.411(24.232～31.395)7.06F6Y=-6.225+3.202X2.88987.964(81.083～95.514)22.66F9Y=-9.217+3.718X0.121301.352(281.033～326.712)77.63F12Y=-10.341+3.583X3.145769.110(714.654～846.285)198.12F15Y=-5.509+1.825X2.9481042.806(889.469～1285.179)268.63

表2 土耳其斯坦葉螨對(duì)甲氰菊酯的室內(nèi)抗性選育

Table 2 The laboratory selection for resistance ofTetranychusturkestanito fenpropathrin

篩選代數(shù)Selectedgeneration回歸方程Regressionequationχ2LC50(95%CL)/mg·L-1抗性指數(shù)(RI)ResistanceindexF0Y=-1.431+2.063X0.919 4.937(4.277～5.830)-F3Y=-2.248+1.855X1.25916.297(14.028～19.492)3.30F6Y=-4.079+2.387X0.35950.996(45.802～58.230)10.33F9Y=-7.225+3.480X0.764119.154(110.675～129.785)24.13F12Y=-2.518+1.176X1.915138.768(110.709～176.648)28.11F15Y=-16.824+7.401X0.391187.529(180.893～194.257)37.98

表3 土耳其斯坦葉螨對(duì)阿維菌素的室內(nèi)抗性選育

Table 3 The laboratory selection for resistance ofTetranychusturkestanito abamectin

篩選代數(shù)Selectedgeneration回歸方程Regressionequationχ2LC50(95%CL)/mg·L-1抗性指數(shù)(RI)ResistanceindexF0Y=2.796+2.410X0.3790.069(0.060～0.080)-F3Y=2.098+2.049X1.8700.095(0.083～0.113)1.38F6Y=2.799+4.187X2.6620.215(0.201～0.229)3.12F9Y=0.134+4.527X2.5610.934(0.880～0.992)13.54F12Y=-1.386+3.141X2.2742.762(2.555～3.012)40.03F15Y=-1.391+1.562X2.4237.775(6.443～9.234)112.68

2.2 土耳其斯坦葉螨不同品系解毒酶比活力測(cè)定

土耳其斯坦葉螨SS、RS、RF和RA品系解毒酶比活力測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。抗性品系相對(duì)敏感品系3種解毒代謝酶比活力均有提高,除RS品系的GSTs和MFO比活力外均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。RF品系3種解毒代謝酶比活力升高最為明顯,其中MFO比活力是敏感品系的12.7倍。RA品系則是MFO和GSTs比活力增長(zhǎng)較快,MFO是敏感品系的5.76倍。說(shuō)明MFO活性升高可能是導(dǎo)致RF品系和RA品系抗性形成的關(guān)鍵因素。

表4 土耳其斯坦葉螨不同品系谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶、羧酸酯酶和多功能氧化酶比活力1)

Table 4 Activities of GSTs, CarE and MFO in differentTetranychusturkestanistrains

品系Strains谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶比活力/nmol·(L·mg·min)-1GSTsactivity相對(duì)比值(R/S)Relativeratio羧酸酯酶比活力/μmol·(L·mg·min)-1CarEactivity相對(duì)比值(R/S)Relativeratio多功能氧化酶比活力/μmol·(L·mg·min)-1MFOactivity相對(duì)比值(R/S)RelativeratioSS0.032b1.000.071d1.000.054c1.00RS0.046ab1.440.093c1.310.074c1.37RF0.053a1.660.125a1.760.686a12.70RA0.055a1.720.099b1.390.311b5.76

1) 同一種酶數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示不同品系間差異顯著(Duncan氏新復(fù)極差檢驗(yàn))(P<0.05)。 Data marked with different lowercase letters for the same enzyme are significantly different among different strains by Duncan’s test (P<0.05).

2.3 土耳其斯坦葉螨不同品系解毒酶動(dòng)力學(xué)常數(shù)測(cè)定

土耳其斯坦葉螨SS、RS、RF和RA品系CarE、GSTs和MFO動(dòng)力學(xué)常數(shù)測(cè)定結(jié)果分別見(jiàn)表5～7。結(jié)果顯示,3種抗性品系的CarE、GSTs和MFO的Km值均大于敏感品系,差異均顯著(P<0.05)。其中RA品系GSTs和MFO的Km升高最快,分別為敏感品系的3.81倍和3.63倍;RA 和RS 品系的CarE 的Km升高最慢,分別為敏感品系的1.44倍和1.45倍。由此可知RA品系GSTs和MFO 對(duì)各自底物對(duì)1-氯-2,4二硝基苯和硝基苯甲醚的親和力顯著降低了。 3種抗性品系的CarE、GSTs和MFO的Vmax均大于敏感品系,其中RA品系的GSTs 的Vmax升高最快為敏感品系的2.39倍,結(jié)合Km的測(cè)定結(jié)果可證明RA品系的GSTs不僅發(fā)生了顯著的量變,而且有明顯的質(zhì)變。而RS品系的3種解毒代謝酶的Vmax升高均較慢,結(jié)合Km的測(cè)定可知,CarE可能對(duì)螺螨酯的抗性形成影響較小。

表5 土耳其斯坦葉螨不同品系羧酸酯酶動(dòng)力學(xué)常數(shù)1)

Table 5 Kinetic constants of CarE in differentTetranychusturkestanistrains

品系Strain米氏常數(shù)/μmol·L-1Km相對(duì)比值(R/S)Relativeratio最大反應(yīng)速度/μmol·(L·mg·min)-1Vmax相對(duì)比值(R/S)RelativeratioSS0.385c1.0029.835d1.00RS0.560b1.4547.334c1.59RF0.655a1.7062.132a2.08RA0.554b1.4449.134b1.65

1) 同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示不同品系間差異顯著(Duncan氏新復(fù)極差檢驗(yàn))(P<0.05)。下同。 Data marked with different lowercase letters in the same column are significantly different among different strains by Duncan’s test (P<0.05). The same below.

表6 土耳其斯坦葉螨不同品系谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶動(dòng)力學(xué)常數(shù)

Table 6 Kinetic constants of GSTs in differentTetranychusturkestanistrains

品系Strain米氏常數(shù)/nmol·L-1Km相對(duì)比值(R/S)Relativeratio最大反應(yīng)速度/nmol·(L·mg·min)-1Vmax相對(duì)比值(R/S)RelativeratioSS0.093d1.001.307b1.00RS0.213c2.292.066ab1.58RF0.314b3.382.986ab2.28RA0.354a3.813.124a2.39

表7 土耳其斯坦葉螨不同品系多功能氧化酶動(dòng)力學(xué)常數(shù)

Table 7 Kinetic constants of MFO in differentTetranychusturkestanistrains

品系Strain米氏常數(shù)/μmol·L-1Km相對(duì)比值(R/S)Relativeratio最大反應(yīng)速度/μmol·(L·mg·min)-1Vmax相對(duì)比值(R/S)RelativeratioSS0.024c1.001.050d1.00RS0.066b2.751.858c1.77RF0.066b2.752.456a2.34RA0.087a3.631.956b1.86

3 結(jié)論與討論

采用螺螨酯、甲氰菊酯和阿維菌素對(duì)土耳其斯坦葉螨進(jìn)行室內(nèi)強(qiáng)化篩選,F0代到F5代抗藥性發(fā)展較為緩慢,以上3種殺螨劑對(duì)土耳其斯坦葉螨均具有較強(qiáng)的毒殺作用,故時(shí)有種群數(shù)量過(guò)少的危機(jī)。F6代到F9代抗藥性穩(wěn)定上升,F9代以后抗藥性快速上升,其中對(duì)螺螨酯的抗性上升最快,到F15代抗性指數(shù)達(dá)到268.83;對(duì)阿維菌素和甲氰菊酯的抗性上升相對(duì)較慢,到F15代抗性指數(shù)分別為112.68和37.98。土耳其斯坦葉螨對(duì)阿維菌素的抗性形成趨勢(shì)基本與沈一凡等[25]報(bào)道的二斑葉螨對(duì)阿維菌素抗性選育一致。土耳其斯坦葉螨對(duì)甲氰菊酯的抗性形成趨勢(shì)符合何林等[11]用甲氰菊酯篩選朱砂葉螨至40代時(shí)的抗性增長(zhǎng)倍數(shù)(68.5倍);也與王興全[26]關(guān)于二斑葉螨對(duì)甲氰菊酯的生化抗性機(jī)理研究中抗性選育結(jié)果(至F14代時(shí)抗性倍數(shù)為58.05倍)一致。本研究的抗性選育結(jié)果符合常用殺螨劑的抗性形成趨勢(shì)。若繼續(xù)用高強(qiáng)度的藥劑篩選,抗性還會(huì)不斷上升,所以對(duì)螺螨酯、甲氰菊酯和阿維菌素的使用時(shí)應(yīng)該注意(尤其是螺螨酯)用不同殺螨劑或常用混配殺螨劑交互輪用,以減緩?fù)炼渌固谷~螨抗藥性的形成。

本研究通過(guò)對(duì)土耳其斯坦葉螨SS和RS、RF、RA品系解毒酶活性的分析可知,3種抗性品系與敏感品系相比,抗性品系GSTs、MFO和CarE比活力均顯著上升,相對(duì)比值均大于1,表明螺螨酯、甲氰菊酯和阿維菌素對(duì)以上3種解毒酶有誘導(dǎo)效應(yīng)。其中RS品系3種解毒酶比活力上升比較均衡,但均增長(zhǎng)較慢,由此可知,3種解毒代謝酶都參與了螺螨酯的解毒代謝,但它們可能并不是土耳其斯坦葉螨對(duì)螺螨酯產(chǎn)生抗性的關(guān)鍵因素。RF品系的MFO比活力比SS品系顯著增高,說(shuō)明MFO可能是土耳其斯坦葉螨形成甲氰菊酯抗藥性的主導(dǎo)因子。RA品系的MFO和GSTs相對(duì)敏感品系均有顯著升高,這兩種解毒酶活性增強(qiáng)促使土耳其斯坦葉螨形成代謝抗性可能是產(chǎn)生阿維菌素抗性的主要機(jī)理。從3種解毒代謝酶對(duì)3種不同殺蟲(chóng)劑的解毒活性的角度比較分析可知,MFO作用最顯著,GSTs次之。表明MFO對(duì)殺蟲(chóng)化合物進(jìn)行多種類型的催化反應(yīng),在殺蟲(chóng)劑代謝中起著中心作用,MFO的活性增強(qiáng)可能與多種殺蟲(chóng)劑抗藥性形成有關(guān)。本研究也證實(shí)了土耳其斯坦葉螨不同抗性品系的三大解毒代謝酶活性相對(duì)敏感品系升高程度不同,但在土耳其斯坦葉螨解毒代謝中起協(xié)同作用。這為進(jìn)一步研究土耳其斯坦葉螨抗藥性形成的生化機(jī)理提供理論依據(jù)和參考。

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(責(zé)任編輯：田 喆)

Selection for insecticide resistance ofTetranychusturkestanistrains and change in the activity of detoxification enzymes

Wang Xiaojun, Bao Jianhong, Zhang Yanna, Zhu Ruwei, Zhao Yiying

(CollegeofAgriculture,ShiheziUniversity,Shihezi832000,China)

In order to study the resistance and biochemical resistance mechanisms ofTetranychusturkestanito insecticides, the related susceptible strains ofT.turkestaniwere separately treated with spirodiclofen, fenpropathrin and abamectin in order to select their resistance in the laboratory. The results showed that the resistance ofT.turkestanireached 268.63 folds to spirodiclofen, 37.98 folds to fenpropathrin and 112.68 folds to abamectin after treatment for 15 generations. The resistance mechanism was evaluated by activity measurement of detoxification enzymes. The activities for susceptible strains (SS), resistant strains to spirodiclofen (RS), resistant strains to fenpropathrin (RF) and resistant strains to abamectin(RA)were measured, and compared with susceptible strains, the fastest growing activity was observed in the mixed function oxidase (MFO) of RF, reaching 12.7 folds; the MFO activity of RA reached 5.76 folds, and the carboxylesterase (CarE) was the slowest in activity growth (1.31 folds for the 3 detoxification enzymes of RS). It was concluded that the increase in the activities of CarE, glutathione-S-transferase (GSTs) and MFO were induced by resistance to insecticides; the rise in resistance to spirodiclofen was not independent of carboxylesterase; the resistance to fenpropathrin was mainly associated with increased activity of mixed function oxidase; the main cause of resistance to abamectin was the increased activity of glutathione-S-transferase and mixed function oxidase.

Tetranychusturkestani; resistance selection; detoxifying metabolic enzymes; resistance mechanism

2016-08-08

2016-09-17

國(guó)家自然科學(xué)基金(31560532)

S 481.4

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.04.013

* 通信作者 E-mail:2235804670@qq.com