一、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶在褐飞虱对甲胺磷抗性发展中的作用(论文文献综述)
毛凯凯[1](2020)在《褐飞虱对烯啶虫胺代谢抗性及其调控机制》文中研究表明褐飞虱是亚洲国家水稻生产上重要害虫之一。由于长期的化学防治,褐飞虱对包括烯啶虫胺在内的多种杀虫药剂都产生了极其严重的抗药性。前期研究已经发现细胞色素P450多功能氧化酶和酯酶活性增强与褐飞虱对烯啶虫胺抗性密切相关,但对其介导的代谢抗性机制缺乏系统深入研究。基于此,本论文在探究褐飞虱抗烯啶虫胺品系交互抗性谱及参与抗性形成的重要P450和CarE基因功能的同时,以抗性相关基因表达调控为切入点,结合比较转录组分析,系统鉴定参与烯啶虫胺抗性的miRNAs,研究miRNA在褐飞虱对烯啶虫胺代谢抗性中的功能。主要研究结果如下:1.褐飞虱对烯啶虫胺抗性选育及抗性生化机制基于室内褐飞虱敏感品系(SS)和2017年采自河南信阳种群(XY),通过室内连续多代汰选,获得两个抗烯啶虫胺的褐飞虱室内抗性品系(NR,RR=164.18倍;XY,RR=203.35倍)。交互抗性测定结果揭示烯啶虫胺与吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、氟啶虫胺腈、呋虫胺、环氧虫啶、醚菊酯和异丙威之间存在交互抗性,而与三氟苯嘧啶、毒死蜱和噻嗪酮之间不存在交互抗性。增效剂实验结果发现胡椒基丁醚(PBO)和磷酸三苯酯(TPP)均对两个抗性品系具有显着的增效作用,且两个抗性品系褐飞虱的P450和CarE的比活力均显着高于敏感品系,推测P450和CarE参与褐飞虱对烯啶虫胺抗性进化。2.褐飞虱抗烯啶虫胺相关P450基因鉴定及功能研究比较转录组分析发现抗烯啶虫胺褐飞虱品系较敏感品系共有1561个基因显着上调表达,986个基因显着下调表达。采用实时荧光定量PCR技术分析了54个P450基因在两个抗性品系和敏感品系中的相对表达量,发现共有9个P450基因CYP6ER1、CYP6FL3、CYP3115A1、CYP418A1、CYP302A1、CYP305A15、CYP4C76、CYP4FB1和CYP439A1在两个抗性品系中均显着上调表达,其中CYP6ER1、CYP302A1和CYP3115A1表达水平与抗性发展趋势密切相关。基于RNAi沉默CYP6ER1、CYP302A1和CYP3115A1可显着恢复抗烯啶虫胺褐飞虱的药剂敏感性。此外,转基因果蝇过表达进一步明确了CYP6ER1的过表达介导了褐飞虱对烯啶虫胺的抗性。3.褐飞虱抗烯啶虫胺相关CarE基因鉴定及功能研究基于褐飞虱基因组和三代全长转录组数据共鉴定了29个褐飞虱羧酸酯酶基因。系统发育分析显示29个CarE基因分布于7个进化枝,其中β-酯酶进化枝显着扩张。组织特异性表达分析发现15个β-酯酶基因在中肠或脂肪体中高表达,而2个乙酰胆碱酯酶基因在头部高表达,且16个CarE基因可被烯啶虫胺显着诱导表达。此外,采用实时荧光定量PCR分析了29个CarE基因在两个抗性品系和敏感品系中的相对表达量,发现共有4个CarE基因CarE1、CarE2、CarE9和CarE19在两个抗性品系中均显着上调表达。结合干扰技术进一步明确了CarE1的过表达介导了褐飞虱对烯啶虫胺的抗性。4.褐飞虱抗烯啶虫胺相关miRNA鉴定及调控P450和CarE基因表达机制采用RNAi沉默Dicer、AGO和Drosha可显着上调CYP6ER1、CYP302A1、CYP3115A1和CarE1基因的表达,表明miRNA参与了褐飞虱对烯啶虫胺的代谢抗性。通过Small RNA测序技术共鉴定了褐飞虱221个miRNAs,其中179个为新鉴定的miRNAs。其中在抗性品系中相对于敏感品系共有36个miRNAs显着下调表达和36个miRNAs显着上调表达。进一步基于miRNA-靶基因预测软件分析发现novel85和novel191分别靶向CYP6ER1和CarE1的ORF区域,同时,双荧光素酶实验证实了novel85和novel191分别与CYP6ER1和CarE1的ORF区域存在相互作用关系。此外,体内注射novel85和novel191类似物均可显着抑制CYP6ER1和CarE1的表达,进而增加褐飞虱对烯啶虫胺的敏感性,而注射novel85和novel191抑制剂则显着增加了褐飞虱对烯啶虫胺的抗性。以上研究结果表明novel85和novel191分别反向调控CYP6ER1和CarE1的表达进而介导褐飞虱对烯啶虫胺的抗性。以上研究为全面揭示褐飞虱对烯啶虫胺的代谢调控机制提供了重要的理论依据。
王利祥[2](2020)在《吡蚜酮的生殖毒理与抗性机制研究》文中研究说明
朱林莹[3](2020)在《天维菌素与阿维菌素交互抗性研究》文中提出天维菌素A(Tenvermectins A,TVMs A)是从基因工程菌Streptomyces avermitilis MHJ1011发酵液中分离纯化得到的新型阿维菌素衍生物,具有很好的杀虫杀螨活性。本文以室内选育出的小菜蛾中抗天维菌素A品系RS(RR=33.57倍)作为研究对象,研究了天维菌素与阿维菌素等药剂的交互抗性,抗性种群现实遗传力、抗性风险评估、适合度代价以及抗性机理。主要结果如下:1.RS品系对阿维菌素等5种药剂交互抗性测定结果表明:RS品系仅与氯氰菊酯(RR=10.26倍)存在中等水平交互抗性;与天维菌素B(RR=1.80倍)、阿维菌素B1a(RR=2.29倍)、氯虫苯甲酰胺(RR=3.89倍)和多杀菌素(RR=1.95倍)等四种杀虫剂不存在交互抗性。2.抗性现实遗传力结果表明:RS品系的平均选择响应R随着筛选代数的增加呈现下降趋势,现实遗传力从G4代到G9代数值下降,表明小菜蛾种群中起始抗性基因频率低。G9抗性现实遗传力h2=0.0135,这表明小菜蛾对天维菌素A抗性遗传力低,即抗性发展慢,不易得到高抗种群。3.抗性风险评估结果表明:假定田间种群抗性现实遗传力h2为室内筛选估算值的1/2,使用天维菌素A来防治小菜蛾,若杀死率达到50%、60%、70%、80%、90%,预计小菜蛾获得10倍抗性所需代数分别为113代、93代、77代、64代、51代。4.利用两性生命表研究小菜蛾RS和SS品系的生物学特性,结果表明:与SS品系相比,RS品系卵期显着延长,幼虫的发育历期、蛹期、雌成虫寿命、雄成虫寿命、总繁殖前期和产卵天数均显着缩短,蛹孵化率、雌成虫存活率较明显下降,相对适合度代价为0.9930,说明RS品系存在适合度代价。5.解毒代谢酶活性测定结果表明:与SS品系相比,RS品系中多功能氧化酶活性高2.92倍,羧酸酯酶活性增加2.86倍,谷胱甘肽-S-转移酶活性高1.72倍。推测小菜蛾对天维菌素A产生中等抗性,与多功能氧化酶和羧酸酯酶活性增加有关。6.通过克隆测序RS和SS品系谷氨酸门控氯离子通道α亚基,并测定4种抗性相关基因的m RNA表达量差异。结果表明:与SS品系相比,RS品系的谷氨酸氯离子通道α亚基存在6处突变,与小菜蛾对天维菌素A抗性产生有关;在m RNA水平上,RS品系为SS品系的4.86(Px Glu Cl)倍、3.85(ABCC2)倍、2.94(CYP6)倍、2.05(GST)倍,其中Px Glu Cl、ABCC2和CYP6三个基因差异显着,GST无显着性差异。综上,小菜蛾对天维菌素A产生中抗水平可能是由谷氨酸门控氯离子通道、ABC转运蛋白与多功能氧化酶共同协作,多基因调控形成的抗性机制。
徐鹏飞[4](2020)在《褐飞虱对三氟苯嘧啶的早期抗性进化机制研究》文中研究指明褐飞虱(Nilaparvata lugens St?l)是水稻上的一种重要害虫,由于杀虫剂不科学合理使用导致褐飞虱已对33种不同有效成分的杀虫剂产生了不同程度的抗药性。三氟苯嘧啶是由美国杜邦公司研发的一种新型介离子类杀虫剂,作用于烟碱型乙酰胆碱受体,于2017年在我国正式登记用于稻飞虱防治。本文以褐飞虱为对象,监测了其田间种群对三氟苯嘧啶敏感性,通过褐飞虱对三氟苯嘧啶抗性选育开展了抗性风险评估研究和褐飞虱对三氟苯嘧啶抗性机理研究。主要研究结果如下:1. 褐飞虱对三氟苯嘧啶敏感性监测采用稻苗浸渍法监测了2016-2019年10省41个褐飞虱田间种群对三氟苯嘧啶的敏感性。结果显示,与室内敏感品系相比,除河南信阳-2016种群与安徽合肥-2016种群外,39个褐飞虱田间种群对三氟苯嘧啶的抗性倍数均小于5。因此,目前我国褐飞虱田间种群对三氟苯嘧啶仍处于敏感水平。2. 褐飞虱对三氟苯嘧啶抗性选育及风险评估以室内敏感品系为初始种群,经过连续30代室内抗性选育,获得与敏感品系具有相同遗传背景、抗性倍数为200倍的抗性品系。在三氟苯嘧啶抗性选育过程中,采用稻苗浸渍法测定了不同抗性水平下的褐飞虱品系对其他杀虫剂的敏感性,发现三氟苯嘧啶与烯啶虫胺、噻虫胺、环氧虫啶、醚菊酯和毒死蜱存在潜在的交互抗性,与吡虫啉、噻虫嗪、呋虫胺、氟啶虫胺腈和异丙威无交互抗性风险。通过抗性品系、敏感品系杂交和回交,采用生物测定法,绘制LD-P线进行抗性遗传分析。结果显示,褐飞虱对三氟苯嘧啶的抗性遗传方式是由常染色体多基因控制的共显性遗传。利用两性生命表系统地分析了褐飞虱三氟苯嘧啶抗性品系和敏感品系的龄期发育历期、龄期存活率、成虫寿命等参数。结果表明:褐飞虱抗性品系1龄、2龄、3龄、4龄若虫发育历期以及总产卵前期(TPOP)均显着延长,褐飞虱寿命显着缩短,褐飞虱5龄若虫发育历期、产卵间期(APOP)未表现出差异,且单雌产卵量与卵孵化率显着降低。抗性品系的内禀增长率(ri)、周限增长率(λ)、净增值率(R0)均显着降低,平均世代周期(T)显着延长,抗性品系的相对适合度为敏感品系的0.62。表明抗三氟苯嘧啶褐飞虱品系具有明显的适合度代价。3.褐飞虱对三氟苯嘧啶抗性生化机理褐飞虱对三氟苯嘧啶抗性生化机理研究结果表明,抑制剂PBO、DEM和TPP显着提高了褐飞虱对三氟苯嘧啶的敏感性,增效倍数分别为6.0、1.6和1.7倍。利用荧光定量PCR技术测定褐飞虱抗、敏品系中解毒酶基因的相对表达量,筛选出褐飞虱对三氟苯嘧啶抗性起主要作用的解毒酶基因,其中Car E-7上调400倍以上,推测褐飞虱羧酸酯酶基因Car E-7可能介导了褐飞虱对三氟苯嘧啶的抗性。
廖逊,万虎,李建洪[5](2019)在《褐飞虱对杀虫剂抗性研究进展》文中提出褐飞虱是中国和其他一些亚洲国家水稻上的一种重要害虫,由于杀虫剂的大量、频繁使用,褐飞虱已经对多种杀虫剂产生了不同程度的抗性。开展褐飞虱抗药性相关研究将为褐飞虱的抗药性快速检测、抗性治理及其综合防治等提供重要理论依据。本文综述了褐飞虱对杀虫剂的抗性水平动态、交互抗性、抗性适合度代价和抗性遗传方式等方面的研究进展,并从代谢抗性和靶标抗性两个方面介绍了褐飞虱的主要抗性机制。最后探讨了该研究领域当前存在的主要问题并展望了其未来发展方向。
廖逊[6](2019)在《褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性及其机理研究》文中研究表明褐飞虱(Nilaparvata lugens St?l)是我国和其它一些亚洲国家水稻上的一种重要害虫,由于其危害严重,每年对我国粮食生产造成重大经济损失。当前褐飞虱依然以化学防治为主,但是其抗药性问题异常严峻,已经对不同类别的多种杀虫剂产生了不同程度抗药性,且抗药性水平呈现出上升趋势。氟啶虫胺腈是首个商品化的砜亚胺类全新杀虫剂,也是我国历史上第一个与全球同步上市的农药。氟啶虫胺腈对包括褐飞虱在内的多种刺吸式口器害虫表现出优异的杀虫活性,在褐飞虱防治及抗性治理方面具有重要潜在价值。为延缓褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性发展,延长氟啶虫胺腈在水稻上的使用寿命,本研究连续多年监测了我国水稻主产区褐飞虱田间种群对氟啶虫胺腈及其它常用杀虫剂的敏感性时空变异趋势;研究了氟啶虫胺腈对褐飞虱室内敏感品系的亚致死效应;通过室内抗性选育获得了抗氟啶虫胺腈褐飞虱品系(SFX-SEL),探究了交互抗性、抗性遗传方式、抗性适合度代价及代谢抗性机制。主要研究结果如下:1.褐飞虱田间种群对氟啶虫胺腈抗性监测2013-2017年采用稻苗浸渍法监测了我国9省份14个地区的52个褐飞虱田间种群对氟啶虫胺腈及其它9种常用杀虫剂的抗性水平。监测结果表明,氟啶虫胺腈对褐飞虱田间种群的LC50值在1.63 mg/L至15.36 mg/L之间,相比室内敏感品系(LC50=1.93 mg/L)我国褐飞虱田间种群对氟啶虫胺腈产生了敏感至低水平抗性(Resistance Ratio,RR=0.8-8.0倍);所监测的田间种群中,84.62%的田间种群(44个)对氟啶虫胺腈表现为敏感状态,15.38%的田间种群(8个)对氟啶虫胺腈产生了低水平抗性,且抗性水平整体呈逐年上升趋势。氟啶虫胺腈与本研究中的其它杀虫剂对褐飞虱田间种群毒力相关性分析结果表明氟啶虫胺腈与吡虫啉、烯啶虫胺、呋虫胺、噻虫嗪、噻虫胺和噻嗪酮之间存在显着正相关,与毒死蜱、异丙威和醚菊酯之间不存在显着相关性。以上结果揭示了当前我国褐飞虱田间种群对氟啶虫胺腈的抗性现状及发展趋势,同时预测了用于褐飞虱防治的常用杀虫剂与氟啶虫胺腈之间的潜在交互抗性风险,研究结果将有助于氟啶虫胺腈合理使用及田间褐飞虱抗性治理。2.氟啶虫胺腈对褐飞虱的亚致死效应采用两性生命表研究了氟啶虫胺腈对褐飞虱的亚致死效应,结果表明氟啶虫胺腈LC30处理显着降低了F0代褐飞虱成虫寿命及产卵量,且氟啶虫胺腈LC30处理亲代褐飞虱导致其F1代试虫的寿命、成虫前期、雌成虫寿命、总产卵前期(TPOP)、以及若虫发育历期(1龄、3龄和4龄)显着缩短,同时显着降低了产卵量和卵孵化率;LC15和LC30处理均显着缩短了F1代褐飞虱5龄若虫的发育历期,然而,LC15处理显着延长了2龄若虫发育历期和成虫产卵前期(APOP);LC30处理显着降低了净繁殖率(R0)、世代周期(T)和总繁殖率(GRR),但内禀增长率(ri)和有限增长率(λ)未受到氟啶虫胺腈低致死浓度(LC15和LC30)处理的影响。以上结果表明氟啶虫胺腈低致死浓度降低了褐飞虱当代及子代试虫的存活和繁殖能力,研究结果有助于更加全面的评价氟啶虫胺腈对褐飞虱的影响。3.褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性选育及生化机理通过室内连续39代筛选,获得对氟啶虫胺腈高水平抗性(RR=183.63倍)的褐飞虱品系,交互抗性测定结果表明氟啶虫胺腈与呋虫胺、烯啶虫胺、噻虫嗪、噻虫胺、吡虫啉和环氧虫啶之间存在较强交互抗性,与异丙威、醚菊酯、毒死蜱之间存在低水平交互抗性,而与三氟苯嘧啶和噻嗪酮之间不存在交互抗性。增效剂试验结果表明,胡椒基丁醚(PBO)和磷酸三苯酯(TPP)分别对氟啶虫胺腈表现出2.69倍和1.48倍的相对增效倍数,且抗氟啶虫胺腈品系褐飞虱体内细胞色素P450多功能氧化酶(P450)和酯酶(EST)活力较初筛品系升高3.50倍和1.85倍,表明褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性与其体内P450和EST活性上升有关,推测P450可能起主要作用。4.褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性遗传方式及适合度代价通过抗、敏品系杂交及两性生命表研究了褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性遗传方式及抗性适合度代价。正、反交后代F1RS和F1SR对氟啶虫胺腈的敏感性相当,且F1RS和F1SR的显性度(D)分别为-0.16和-0.26,两者均在-1到0之间,表明褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性为常染色体不完全隐性遗传。F1代自交和回交后代(F2)对氟啶虫胺腈的期望死亡率和实际死亡率之间差异显着,表明褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性遗传由多基因控制。与敏感品系相比,抗性品系的雌成虫寿命、产卵期、总产卵量、卵孵化率和雌成虫存活率均显着降低,且成虫前期和总产卵前期(TPOP)显着延长,相对适合度为0.75,表明抗氟啶虫胺腈褐飞虱品系存在一定抗性适合度代价。5.抗、敏褐飞虱品系转录组数据库建立及数据分析为了获得氟啶虫胺腈抗、敏褐飞虱品系全面的基因转录本信息,挖掘褐飞虱对氟啶虫胺腈抗性相关基因,测序共获得372133456条高质量Clean Reads。基因差异表达分析发现抗氟啶虫胺腈褐飞虱品系相对于敏感品系显着上调表达2倍以上的基因共有466条,显着下调表达2倍以上的基因共有178条。GO富集分析发现差异表达基因在表皮结构成分、前体代谢物和能量产生、核苷酸磷酸化、ADP到ATP生成、嘌呤核苷二磷酸代谢过程以及含吡啶化合物的代谢过程等GO功能二级条目上显着富集。结合前章节抗性生化机理研究结果,本研究从转录组数据中共筛选出27条羧酸酯酶和54条细胞色素P450多功能氧化酶相关基因,共发现2条羧酸酯酶基因和3条P450基因在抗性品系中显着上调表达,其中P450基因CYP6ER1上调表达18.70倍,差异最显着,预测CYP6ER1可能为褐飞虱对氟啶虫胺腈抗性关键候选基因。6.褐飞虱对氟啶虫胺腈抗性相关P450基因鉴定及功能研究根据转录组数据分析和抗性生化机理研究结果,结合qRT-PCR进一步筛选和验证与褐飞虱对氟啶虫胺腈抗性相关的P450基因,研究发现共有8条P450基因CYP15G1、CYP6CS1、CYP6CW1、CYP6ER1、CYP4C62、CYP4DE1、CYP417A1和CYP419A1在抗性品系SFX-SEL(G39)中的表达水平与初筛品系(UNSEL)相比显着上调2倍以上,其中CYP6ER1上调最明显(与转录组测序结果一致),上调倍数达36.87倍;CYP6ER1在SFX-SEL品系抗性选育过程中不同世代的表达水平随着抗性水平上升而升高。利用RNAi技术沉默CYP6ER1后,抗氟啶虫胺腈褐飞虱品系的敏感性得到恢复。以上结果表明褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性主要是由于部分P450基因上调表达从而导致细胞色素P450多功能氧化酶代谢活性增强所致,且CYP6ER1在褐飞虱对氟啶虫胺腈的代谢抗性中发挥了重要作用。
田发军[7](2019)在《柑橘木虱抗药性检测及对吡虫啉的抗性机理研究》文中进行了进一步梳理柑橘木虱(Diaphorina citri Kuwayama)主要危害柑橘等芸香科植物,几乎遍布绝大多数柑橘种植区,是柑橘毁灭性病害柑橘黄龙病的传播媒介。目前尚未发现有效的防治柑橘黄龙病的方法,因此控制柑橘黄龙病发生和传播最现实的方法是利用杀虫剂控制其媒介昆虫柑橘木虱的种群数量,来抑制黄龙病的传播。然而,长期大量不合理的使用化学杀虫剂使柑橘木虱对目前常用化学杀虫剂产生了严重的抗药性。并且对于柑橘木虱抗药性机理的研究相对较少。据此,本学位论文以柑橘木虱为研究对象,通过生物测定确定了我国广东地区柑橘木虱田间种群对杀虫剂的敏感性,并从田间种群中获得相关杀虫剂抗性种群。然后,利用转录组测序技术获得了柑橘木虱转录组信息,鉴定分析与杀虫剂抗性相关的解毒酶基因,并采用RT-PCR进行克隆后运用荧光定量PCR技术对解毒酶基因在柑橘木虱敏感和抗性种群的中的表达量进行了分析,进一步对差异表达的基因进行功能验证,同时解析了这些差异表达基因在不同药剂胁迫及诱导条件下的表达模式及功能验证。研究结果对于全面揭示柑橘木虱解毒代谢机制及其介导的抗药性机制具有重要的理论意义,为柑橘木虱田间抗药性治理策略的制订提供科学的理论指导。主要研究结果如下:(1)采用叶碟浸叶法测定广东地区四个柑橘木虱田间种群(增城、惠州、清远和从化)对9种常用杀虫剂的抗药性水平。结果显示,与敏感种群相比,增城种群对吡虫啉和呋虫胺的抗性倍数分别为15.12和6.16倍。清远种群对联苯菊酯和噻虫嗪抗性倍数分别为4.16和6.04倍。惠州种群对毒死蜱和高效氯氟氰菊酯的抗性倍数分别为6.47和4.78倍。四个柑橘木虱种群对噻虫胺、啶虫脒和溴虫腈仍为敏感水平。通过诊断剂量(LC95)在第二年进行测定。结果发现,柑橘木虱对上述杀虫剂的抗药性特征仍未改变,但对吡虫啉的抗性增强。(2)利用生物测定法测定了胡椒基丁醚(PBO)、磷酸三苯酯(TPP)和顺丁烯二酸二乙酯(DEM)对吡虫啉的增效作用,结果显示,TPP和PBO在增城种群中有显着的增效作用,增效比分别为2.46和3.84倍。同时也表明了细胞色素P450氧化酶和酯酶在其对吡虫啉的抗药性形成过程中发挥了重要作用。进一步分析柑橘木虱敏感和四个田间种群解毒酶活力发现,田间种群谷胱甘肽S-转移酶的活性除清远种群外与敏感种群相比都没有明显的差异。然而,当α-萘酚为底物时,增城和惠州种群的酯酶比活力分别是敏感种群的3.18和2.71倍。当β-萘酚为底物时,清远和惠州种群酯酶的比活力都是敏感种群的三倍以上。增城、惠州和清远种群的细胞色素P450氧化酶的比活力分别是敏感种群的2.09、1.60和1.56倍。结合增效剂的增效作用和解毒酶活力测定结果表明,细胞色素P450氧化酶和羧酸酯酶活力的增强是柑橘木虱对杀虫剂产生抗药性的重要生化机制,并且谷胱甘肽S-转移酶的作用较小,特别是对吡虫啉。(3)利用柑橘木虱转录组数据搜寻解毒酶基因,并根据其它已报道的与抗药性相关的解毒酶基因,获得16条P450s、8条GSTs和6条Car Es基因的转录本。继而采用RT-PCR技术成功克隆出这30条解毒酶基因的c DNA片段。同时用吡虫啉通过浸叶法对增城种群连续的进行汰选,经过9代的连续汰选后,柑橘木虱对吡虫啉产生了52.19倍的抗性,作为抗性种群。利用荧光定量PCR技术测定这30个解毒酶基因在抗性和敏感种群中的表达量差异。结果表明,在抗性种群中10个P450s基因,6个GSTs基因和4个Car Es基因的表达显着上调。其中CYP4g15、CYP303A1、CYP4C62、CYP6BD5、GSTS1和EST-6基因的相对表达量在吡虫啉抗性种群中中等过表达(>5倍)。这些结果表明中等上调的6个解毒酶基因可能在柑橘木虱对吡虫啉的抗药性形成过程中起到了重要的作用。(4)以喂食不同基因的ds RNA进行RNA干扰。结果表明,当ds RNA的浓度为100μg m L-1时,CYP4g15、CYP303A1、CYP4C62、CYP6BD5、GSTS1和EST-6基因的表达量与对照相比分别下降了71.5%、50.9%、46.7%、60.6%、72.1%和56.6%。同时吡虫啉处理后柑橘木虱的死亡率也明显上升。由此表明,喂食ds RNA可以有效地沉默相应的解毒酶基因,并降低其对吡虫啉的抗药性,进一步说明了这6个解毒酶基因参与了柑橘木虱对吡虫啉抗药性的形成。(5)利用常用杀虫剂毒死蜱,高效氯氟氰菊酯,联苯菊酯,啶虫脒,呋虫胺,噻虫胺,噻虫嗪和溴虫腈对柑橘木虱成虫进行不同剂量的诱导。结果表明,对于新烟碱类杀虫剂,6个解毒酶基因都有不同程度的显着诱导作用,其中CYP4C62和GSTS1基因的表达量上调最为显着。当用不同浓度的噻虫嗪处理后,CYP4g15基因的表达也最显着上调。对于经拟除虫菊酯类杀虫剂诱导后结果表明,六个解毒酶基因的表达量显着的上调,并且CYP4C62和GSTS1基因的表达量上调最为显着。当用高效氯氟氰菊酯的浓度为0.5 mg L-1处理时,CYP4C62基因的表达量是对照的13.61倍。当用联苯菊酯的浓度为1 mg L-1处理时,GSTS1基因的表达量是对照的8.69倍。对于经毒死蜱诱导后结果表明,CYP4C62和GSTS1基因的表达量显着上调。当溴虫腈的浓度为2 mg L-1处理后,CYP4g15基因的表达增加了13.52倍。当溴虫腈的浓度为5 mg L-1处理后,CYP303A1基因的表达增加了13.49倍。通过RNAi进一步对这些明显上调的基因进行功能验证。结果表明,CYP4C62基因也涉及到柑橘木虱对噻虫胺、噻虫嗪、啶虫脒和毒死蜱的抗性;GSTS1基因也涉及到柑橘木虱对噻虫胺和噻虫嗪的抗性;同时EST-6基因也涉及到柑橘木虱对呋虫胺的抗性;CYP4g15基因也涉及柑橘木虱对溴虫腈的抗性。
杨保军[8](2019)在《褐飞虱对毒死蜱的抗性机制研究》文中认为褐飞虱是危害水稻最重要的害虫之一,容易暴发成灾,给水稻生产带来严重威胁。一直以来,防治褐飞虱的主要措施是使用化学杀虫剂,然而化学杀虫剂过度使用已经导致田间褐飞虱种群对大部分杀虫剂产生了不同程度的抗性。为了解决褐飞虱防治中有效药剂品种不足、抗药性风险突出等问题,近年来加大了有机磷杀虫剂毒死蜱(chlorpyrifos)的用量,不可避免地产生了毒死蜱抗性问题。阐明褐飞虱对杀虫剂产生抗性的生化与分子机制是抗性治理的基础,褐飞虱对杀虫剂的抗性主要涉及靶标不敏感和由解毒酶过量表达所引起的代谢抗性。乙酰胆碱酯酶(AChEs)点突变可造成昆虫对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂靶标不敏感。代谢抗性通常是由羧酸酯酶(CarEs)、细胞色素P450氧化酶(P450s)和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)等解毒酶酶系量或质的改变所引起。害虫抗药性伴随的适合度代价是抗药性治理的基础之一,对害虫的有效防治至关重要。为了明确褐飞虱对毒死蜱的抗性机制和由此带来的适合度代价,在室内筛选获得毒死蜱抗性褐飞虱品系的基础上,本研究着重从靶标变异和代谢增强两个方面阐明其抗药性机制,并对抗性试虫的适合度代价进行了系统分析,以期为褐飞虱抗药性治理提供理论支撑。一、褐飞虱AChE点突变对毒死蜱敏感性的影响以田间褐飞虱种群为初始虫源,用毒死蜱连续筛选9代和不筛选获得了一个抗性品系R9和一个相对敏感品系S9,R9品系抗性倍数为253.08倍。在抗性品系中,增效剂 PBO(piperonyl butoxide)和 TPP(triphenyl phosphate)对毒死蜱均表现出一定增效作用,但增效倍数均在3.0以下,表明还有非代谢抗性机制如靶标抗性参与褐飞虱对毒死蜱的抗性。与S9品系相比,R9抗性品系试虫AChEs粗蛋白对底物碘代硫代乙酰胆碱(ATChI)具有较低的亲和力(Km)和较低的最大反应速率(Vmax),表明靶标不敏感可能参与了褐飞虱对毒死蜱抗性的形成。对比R9和S9的AChE序列,在R9品系试虫乙酰胆碱酯酶1(NlAChE1)发现三个点突变(G119S、F331C和I332L),而在乙酰胆碱酯酶2(NlAChE2)没有任何点突变。异源重组NlAChE1的G119S和F331C突变体,发现这两个突变体对毒死蜱的敏感性显着降低。虽然I332L并不影响毒死蜱对NlAChE1的敏感性,但可以增强对F331C的敏感性,即双突变F331C/I332L造成的NlAChE1敏感性下降更多;同时,I332L还可以弥补F331C造成的NlAChEl对内源神经递质乙酰胆碱催化效率下降的不利影响,从而维持AChE的正常功能,有利于双突变在抗性个体中的维持和稳定。二、羧酸酯酶和P450酶系在褐飞虱对毒死蜱抗性中的作用对R9品系进一步用毒死蜱筛选至16代,获得毒死蜱抗性品系R16(抗性倍数为404.33)。在R16品系中的增效实验结果显示,TPP的增效倍数为2.55,PBO为6.34,而DEM未表现出显着的增效作用,表明羧酸酯酶和P450酶系均参与了对毒死蜱的代谢抗性。从NCBI褐飞虱基因组数据库中获得与杀虫剂抗性相关的羧酸酯酶基因11个、P450家族CYP3和CYP4家族的基因38个,并对这些基因进行了定量分析。结果表明,褐飞虱R16抗性品系有4个羧酸酯酶基因出现过量表达,其中α酯酶NlXP一022186544.1基因的表达量增加最高,差异倍数大于12;有9个P450基因出现过量表达,其中Clade 3家族有4个基因过量表达,以CYP6AY1表达差异最高,达14倍;Clade4家族有5个基因出现过量表达,以CYP4C67表达差异最高,达6.6倍。RNAi分析了 4个过量表达的羧酸酯酶在毒死蜱对R16品系敏感性中的作用,发现N1XP022186544.1基因对抗性产生所发挥作用最大,表明这一基因可能参与褐飞虱对毒死蜱抗性的形成。此外还建立了褐飞虱体内毒死蜱代谢物高效液相色谱(HPLC)的检测方法,以4000 μg/mL毒死蜱(CPS)点滴处理褐飞虱4龄若虫,12 h后死虫样品中可检测到有毒死蜱生物增毒转化代谢物毒死蜱氧(CPO)出现。由于过量表达的P450基因较多,且P450涉及到毒死蜱的增毒和解毒代谢两个方面,还需要进一步实验,挖掘参与毒死蜱抗性形成的P450基因。三、温度对褐飞虱抗毒死蜱品系适合度代价的影响以毒死蜱抗性品系R9和相对敏感品系S9为供试昆虫,比较了不同温度对抗性品系适合度代价的影响。构建的两个品系生命表结果表明,25℃条件下R9抗性品系的相对适合度只有S9的0.21。同时发现,R9品系适合度代价与温度有关,高温下适合度代价提高,而低温下适合度代价降低,比如32℃时的相对适合度为0.17,而18℃时相对适合度为为0.53。经恒温热激处理,与S9品系相比,R9品系需要更长的时间恢复;而在冷激处理后二者恢复时间相当。褐飞虱抗药性提升了抗性试虫对低温的适合能力,对环境因子适应能力的增强加大了褐飞虱对毒死蜱抗性扩散的风险。
孙画婳[9](2018)在《褐飞虱对醚菊酯抗性的生化与靶标机制》文中研究表明褐飞虱(Nilaparvata lugens Stal)是危害水稻的主要害虫之一,在亚洲稻区频繁爆发。除了直接刺吸植物茎秆汲取营养、产卵为害外,褐飞虱导致的水稻病毒传播更造成了进一步为害。长期以来,很多种类的杀虫剂被用于防治褐飞虱,包括有机磷类、氨基甲酸酯类、苯吡唑类、噻嗪酮、吡蚜酮和新烟碱类杀虫剂。然而,褐飞虱对众多杀虫剂产生了一定水平抗性,使得化学防治效果受到严重威胁。醚菊酯是一种非酯键的拟除虫菊酯类杀虫剂,其以醚键代替传统拟除虫菊酯类杀虫剂的酯键,对鱼类和蜂类低毒,并且对稻飞虱防治效果良好,醚菊酯在多个国家和地区被用于防治水稻害虫,比如日本、越南、韩国和中国台湾地区。近年来,为了增加杀虫剂多样性,醚菊酯在我国被登记用于防治水稻害虫,为了制定合理的抗性治理策略,需要对抗药性机制开展深入研究。害虫对拟除虫菊酯杀虫剂抗性机制主要分为解毒代谢作用增强、靶标敏感性下降、表皮渗透速率降低和行为学改变等。多功能细胞色素P450单加氧酶是参与昆虫内源和外源化合物代谢的超基因家族,可代谢包含有机磷、新烟碱和拟除虫菊酯类杀虫剂在内的多种农药。通常情况,P450基因的过表达是导致P450介导的昆虫抗药性的主要原因,随着褐飞虱全基因组测序和注释的完成,54个P450基因被鉴定,为我们全面分析每一个P450基因在褐飞虱对醚菊酯抗性中的代谢作用提供了全面信息。另外电压门控钠离子通道几乎在所有可兴奋神经细胞的动作电位产生与传导中都起着不可或缺的作用,是拟除虫菊酯杀虫剂的主要作用靶标,如果需要阐明可能的靶标不敏感性机制,需要对褐飞虱钠离子通道基因和可能的选择性剪接本进行分析,以鉴定可能的抗性突变位点。一、褐飞虱对醚菊酯代谢抗性分子机制为了研究褐飞虱对醚菊酯抗性的分子机制,我们用醚菊酯对褐飞虱室内种群连续筛选16代,并得到了褐飞虱对醚菊酯抗性种群G16,该种群抗性倍数达到422.3倍。增效剂研究发现,代谢抑制剂PBO对抗性种群的抗性增效倍数显着升高至2.68倍,这表明褐飞虱细胞色素P450单加氧酶在其代谢抗性中起关键作用。与相同虫源但不经过药剂筛选的敏感品系(US16)相比,抗性种群G16中有11个P450基因显着上调,其中8个基因上调倍数超过2倍,4个基因(CYP3 Clade的CYP6AY1、CYP6FU1、CYP408A1 和 CYP4 Clade 的 CYP425A1)上调超过 4 倍。对这些 P450基因进行RNA干扰实验发现,当CYP6FU1、CYP425A1和CYP6AY1分别被干扰后,G16种群的敏感性显着恢复;但对CYP408A1和CYP353D1的干扰并不显着影响种群对醚菊酯的敏感性。综合P450基因表达量分析和RNA干扰实验结果,CYP6FU1不仅在抗性种群中表达量上调最高,且被干扰后对种群抗性倍数影响最大,结果表明CYP6FU1是导致褐飞虱对醚菊酯代谢抗性的最重要P450成员之一。二、褐飞虱电压门控钠离子通道基因克隆及其功能和药理学特性研究为了进一步研究褐飞虱对醚菊酯靶标抗性机制,我们克隆了褐飞虱钠离子通道并体外表达以研究其药理学特性。通过对41条褐飞虱钠离子通道NlNav全长克隆测序,鉴定到了 9个可变性剪接外显子,其中6个已经在其他昆虫钠离子通道中被报道过,另外3个是褐飞虱钠通道中特有的选择性外显子。由于可变性剪接,这41条褐飞虱钠离子通道中存在24种不同的转录本。同时,测序鉴定到了 29个RNA编辑位点,但导致氨基酸变化的RNA编辑位点仅有3个。因此,推测可变性剪接是褐飞虱钠离子通道功能多样性的主要原因。在非洲爪蟾卵母细胞中体外表达不同的转录本,发现11条钠通道转录本能够产生足够大的电流。然后,用双电极电压钳测定了11条可功能性表达的褐飞虱电压门控钠离子通道转录本的电压门控特性及其对3种拟除虫菊酯杀虫剂的药理学特性,结果表明这11条转录本不仅激活和快失活脉冲电压V1/2值变化范围很大,慢失活的脉冲电压V1/2值和对不同拟除虫菊酯杀虫剂敏感性也存在显着差异。对褐飞虱电压门控钠离子通道多个转录本的序列特点、门控特性和药理学特性分析,为进一步研究褐飞虱钠通道的生物功能和分子抗性机制提供了有利基础。三、基于褐飞虱电压门控钠离子通道突变的醚菊酯靶标抗性机制研究在过去的几十年中,许多研究鉴定到大量的电压门控钠离子通道上的突变与拟除虫菊酯类杀虫剂抗性相关。在用醚菊酯连续筛选16代得到的褐飞虱抗性种群中,我们鉴定到了 3个高频出现的突变位点,其中包含在许多昆虫拟除虫菊酯杀虫剂抗性种群中均发现的kdr突变L2i16F和super-kdr突变M2k11T,还鉴定到另一个位于钠离子通道第I跨膜区域第5跨膜片段的突变T1o13A。T1o13A位点是目前仅在褐飞虱对菊酯类杀虫剂抗性种群中鉴定到的新突变位点。为了研究这些突变位点对褐飞虱钠离子通道敏感性的影响,通过定点突变和卵母细胞体外表达,检测并分析了敏感型通道NINav1-1和7个突变体对3种拟除虫菊酯杀虫剂敏感性差异。结果表明,3个突变位点均能显着降低敏感通道对拟除虫菊酯杀虫剂敏感性,且T1o13A和M2k11T单突变都会造成通道电压依赖激活电压V1/2和快失活电压V1/2向去极化方向移动。我们曾预测过一个双药剂结合位点的钠离子通道模型(PyR1和PyR2),PyR1由IIL45、IIS5和IIIS6中的残基组成,而PyR2由IL45、IS5和IIS6的残基组成。M2k11T突变位于PyRl上,而L2i16F突变位于PyR2上。值得一提的是,T1o13A突变是目前有报道的第二个位于PyR2的kdr突变,进一步验证了昆虫电压钠离子通道双药剂结合位点假说。四、外显子b对褐飞虱电压门控钠离子通道体外表达水平影响分析哺乳动物有超过9个编码钠离子通道的基因,而昆虫通常只有一个编码钠离子通道的功能基因。但是,昆虫丰富的可变性剪接和RNA编辑等转录后调控可以产生多种功能和药理学特性各异的钠离子通道转录本。我们通过体外克隆得到的24条可变性剪接转录本中,除了 NlNav16和NlNav24可能因部分跨膜区缺失而不能在非洲爪蟾卵母细胞中功能性表达以外,其余22条NlNav转录本在表达后均能用双电极电压钳检测到可见的钠电流。但是,相对于11条含有外显子b的NlNav转录本,11条不含外显子b的NlNav转录本可以在更短的时间内表达更大的钠电流。在先前的研究中,如果将外显子b从德国小蠊含有外显子b的钠离子通道中敲除后,体外表达得到的电流较敲除前显着增大。说明外显子b对昆虫钠离子通道体外表达水平有负面影响。通过基因组序列比对,我们发现在超过20种昆虫和蜘蛛中,外显子b序列高度保守,且都是3’端受体剪切类型。我们选择3个褐飞虱钠离子通道外显子b中的高度保守氨基酸位点(S772A、Y774A/F/Q和Y775A/F)进行体外突变,后发现突变后通道(Y774A和Y774A/S772A等)表达水平显着恢复。
孙海娜[10](2016)在《灰飞虱ABC转运蛋白基因的鉴定及其抗药性功能研究》文中研究指明ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,三磷酸腺苦结合盒转运蛋白)超家族作为最大跨膜蛋白家族,广泛存在于从细菌到人在内的所有生物体中。在真核生物中,第一个ABC转运蛋白,P蛋白(p-gp,ABCB1)是在人类肿瘤细胞中发现的,并参与人体肿瘤细胞的多药抗性(multidrug resistance,MDR)。随着ABC转运蛋白的深入研究,体外体内实验证实多抗蛋白基因可以介导多种结构不相关药物的转运,因此ABC转运蛋白介导的昆虫抗药性机制也引起了广泛研究。ABC转运蛋白被认为是继细胞色素P450、羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶之外参与内外源物质解毒作用的重要蛋白家族,在不同种类杀虫剂的转运或抗性形成过程中发挥重要作用。灰飞虱Laodelphax striatellus(Fallen)属于半翅目、飞虱科,是我国一种重要的农业害虫。由于过度依赖化学防治而导致抗药性的产生,已成为灰飞虱治理的关键问题。本实验室前期工作获得了灰飞虱对毒死蜱、溴氰菊酯和吡虫啉的抗性品系以及敏感品系,并对传统的代谢酶参与的抗性机制进行了探索。本研究以灰飞虱转录组搜索并克隆的ABC转运蛋白基因作为研究对象,利用已有的抗性品系筛选与毒死蜱、溴氰菊酯和吡虫啉抗性相关的ABC转运蛋白基因。通过定量PCR分析三种不同抗性品系灰飞虱中ABC转运蛋白的组成型和诱导型过表达情况,并结合维拉帕米增效实验,意在揭示灰飞虱中ABC转运蛋白介导的对多种药剂的抗性机理。该研究结果从新的杀虫剂代谢途径的角度揭示了灰飞虱复杂的抗性机制,为交互抗性的形成提供了新的解释,也为制定更加合理的农药使用规范以及更有效的抗性治理策略提供理论依据。1.灰飞虱ABC转运蛋白的克隆和分析通过灰飞虱转录组数据库搜索,GeneDOC比对去除冗余,获得序列长度大于200 bp的99条ABC转运蛋白片段。利用NCBI数据库进行序列比对显示,这些序列与其他的昆虫种有高度的相似性,属于ABC转运蛋白基因家族。采用RT-PCR和RACE技术对搜索到的片段进行克隆和验证,利用ContigExpress软件对克隆得到的序列进行拼接去冗余后,最终获得40条具有全长序列的ABC转运蛋白基因,完整开放阅读框的大小范围为603 aa到2221 aa。利用Pfam搜索到的保守的核苷酸结合域构建进化树,结果表明与其他已报道的昆虫一致,灰飞虱ABC转运蛋白超家族也被划分为ABCA-H八个亚家族,其中包括2个ABCAs,6个ABCBs,5个ABCCs,2个ABCDs,1个ABCE,2个ABCFs,14个ABCGs和8个ABCHs。ABC全转运子共有9个,主要存在于ABCA、ABCB和ABCC亚家族,而70%的基因是半转运子,主要存在于ABCB、ABCD、ABCG和ABCH亚家族中。分析已在转录组或基因组水平上完整注释并报道的昆虫ABC转运蛋白基因的数据,可知ABC转运蛋白的数量在不同的昆虫物种中变化较大,从蜜蜂基因组中鉴定的41个到赤拟谷盗基因组中鉴定的73个不等。本研究克隆的基因覆盖昆虫ABC转运蛋白的所有亚家族,数量上接近蜜蜂基因组中鉴定的数量,而且在不同昆虫中数量保守的亚家族中,克隆获得的基因数量与其他昆虫的相同,表明灰飞虱的大部分ABC转运蛋白基因已被鉴定出来,为进一步研究灰飞虱ABC转运蛋白的功能及与抗药性的关系奠定了基础。2.毒死蜱抗性相关的灰飞虱ABC转运蛋白基因分析解毒代谢作用增强是灰飞虱毒死蜱抗性的重要机制,而ABC转运蛋白基因作为一类参与细胞解毒代谢的重要转运蛋白,可能涉及灰飞虱对毒死蜱的解毒代谢过程。本章通过活体增效试验测定了 ABC转运蛋白抑制剂—维拉帕米在毒死蜱抗性品系JH-chl及敏感品系JH-sus中对毒死蜱的增效作用,结果表明维拉帕米在JH-chl品系中对毒死蜱增效显着,增效比为3.02倍,而在JH-sus品系中却无增效作用。以JH-sus品系为对照分析已克隆得到的40个ABC转运蛋白基因在转录水平的表达情况发现,JH-chl抗性品系的雌成虫和4龄若虫的ABC转运蛋白基因分别有9个和25个出现显着的组成型过表达(表达量上升显着且超过2倍),没有发现类似的下调基因。该结果表明抗性品系中ABC转运蛋白的过量表达对其抗药性提高有明显的作用。利用毒死蜱LD25剂量对JH-chl品系雌成虫进行诱导试验发现,与丙酮处理的对照相比,JH-chl抗性品系中有13个ABC转运蛋白基因出现显着的诱导型过表达,其中12个为组成型过表达基因,表明这些基因可能参与毒死蜱的转运代谢。综上结果,本研究共发现有来自于ABCA/B/C/D/F/G/H七个亚家族的28个ABC转运蛋白基因在抗性品系中出现组成型或诱导型过表达的现象,其中7个基因在不同检测情况下均出现显着过表达,分别为LsABCB2、LsABCC4、LsABCD1、LsABCF1、LsABCG2、LsABCG6 和 LsABCG11]。这些结果说明ABC转运蛋白家族的多个基因参与了灰飞虱对毒死蜱的代谢和抗性形成。3.溴氰菊酯抗性相关的灰飞虱ABC转运蛋白基因分析解毒代谢作用增强也是灰飞虱溴氰菊酯抗性的重要机制,而ABC转运蛋白基因已在多个昆虫物种中发现涉及拟除虫菊酯类杀虫剂的转运以及抗药性机制。本章通过活体增效试验测定了 ABC转运蛋白抑制剂—维拉帕米在溴氰菊酯抗性品系JH-del及敏感品系JH-sus中对β-氯氰菊酯的增效作用,结果表明维拉帕米在JH-del品系中对β-氯氰菊酯增效显着,增效比为2.24倍,而在JH-sus品系中却无增效作用。以JH-sus品系为对照分析已克隆得到的40个ABC转运蛋白基因在转录水平的表达情况发现,JH-del品系的雌成虫和4龄若虫的ABC转运蛋白基因分别有13个和26个出现显着的组成型过表达(表达量上升显着且超过2倍),没有发现类似的下调基因。该结果表明抗性品系中ABC转运蛋白的过量表达对其抗药性提高有明显的作用。利用β-氯氰菊酯LD25剂量对JH-del品系雌成虫进行诱导试验发现,与丙酮处理的对照相比,JH-del抗性品系中有6个ABC转运蛋白基因出现诱导型过表达,且这6个基因均为组成型过表达基因,表明这些基因可能参与β-氯氰菊酯的转运代谢。综上结果,本研究共发现有来自于所有ABC转运蛋白亚家族ABCA-H的28个ABC转运蛋白基因在抗性品系中出现组成型或诱导型过表达的现象,其中5个基因在不同检测情况下均出现显着过表达,分别为LsABCB2、LsABCC4、LsABCG2、LsABCG6和LsABCG7。这些结果说明ABC转运蛋白家族的多个基因参与了灰飞虱对拟除虫菊酯类杀虫剂(溴氰菊酯和β-氯氰菊酯)的代谢和抗性形成。4.吡虫啉抗性相关的灰飞虱ABC转运蛋白基因分析新烟碱类杀虫剂吡虫啉作为重要的杀虫剂类型被广泛用于稻田飞虱的防治。灰飞虱田间种群对吡虫啉的抗性早有报道。解毒代谢作用增强是灰飞虱吡虫啉抗性的重要机制,而ABC转运蛋白基因作为一类参与细胞解毒代谢的重要转运蛋白,可能涉及灰飞虱对吡虫啉的解毒代谢过程。本章通过活体增效试验测定了 ABC转运蛋白抑制剂—维拉帕米在吡虫啉抗性品系JH-imi及敏感品系JH-sus中对吡虫啉的增效作用,结果表明维拉帕米在JH-imi品系中对吡虫啉增效显着,增效比为1.52倍,而在JH-sus品系中却无增效作用。以JH-sus品系为对照分析已克隆得到的40个ABC转运蛋白基因在转录水平的表达情况发现,JH-imi抗性品系的雌成虫和4龄若虫的ABC转运蛋白基因分别有11个和8个出现显着的组成型过表达(表达量上升显着且超过2倍),没有发现类似的下调基因。该结果表明抗性品系中ABC转运蛋白的过量表达对其抗药性提高有明显的作用。利用吡虫啉LD25剂量对JH-imi品系雌成虫进行诱导试验发现,与丙酮处理的对照相比,JH-imi抗性品系中没有ABC转运蛋白基因出现诱导型过表达。综上结果,本研究共发现有来自于ABCB/C/D/G/H五个亚家族的17个ABC转运蛋白基因在抗性品系中出现组成型或诱导型过表达的现象,其中只有2个基因在成虫和幼虫期均出现显着过表达,分别为LsABCG10和LsABCH4。这些结果表明ABC转运蛋白家族的多个基因参与了灰飞虱对吡虫啉抗性形成。5.灰飞虱候选多抗蛋白基因的分析作为解毒代谢过程中的重要蛋白,上述结果表明灰飞虱ABC转运蛋白基因参与了多种不同类型的杀虫剂的代谢和抗性形成,如毒死蜱、溴氰菊酯(β-氯氰菊酯)以及吡虫啉。多数ABC转运蛋白基因在不同虫龄阶段或药剂处理下,出现转录水平过表达,其中8个ABC转运蛋白在三个抗性品系成虫期均出现显着的组成型过表达,推测这些ABC转运蛋白基因可能作为灰飞虱候选多抗蛋白基因在多种药剂的抗性或转运过程中发挥重要作用。对8个候选多抗蛋白基因的基因组水平上基因拷贝数进行分析,采用JH-sus品系作为对照,发现LsABCG10在JH-chl、JH-del以及JH-imi品系中基因组拷贝数出现3、2和2倍的扩增现象,而其他7个基因拷贝数无变化。对8个候选多抗蛋白基因在JH-sus品系成虫期不同部位和不同发育阶段的转录水平表达量进行分析,定量结果表明8个被检测的基因在不同部位或发育阶段均表达,且多数候选多抗蛋白基因均在成虫期头部,以及1-2龄若虫中出现相对高水平的表达。这些结果说明灰飞虱多抗药相关的ABC转运蛋白的过表达多数由于转录水平增强所引起,且脑可能是候选多抗蛋白基因参与多药抗性的重要器官。6.全转运子LsABCC4的分析及外源表达初探在候选多抗蛋白基因中,来自于ABCC亚家族的LsABCC4,作为唯一一个全转运子,推测其可能与多药抗性相关蛋白(multidrug resistance-associated protein,MRP;全转运子)具有相似的功能,参与多种药剂的转运。本研究以灰飞虱敏感品系雌成虫cDNA为模板,通过对LsABCC4基因的完整开放阅读框进行克隆验证并测序,发现LsABCC4基因存在至少三种不同的变体,分别命名为LsABCC4-l、LsABCC4-2和LsABCC4-3。通过氨基酸序列比对、保守结构域搜索,可知三个不同变体均具有4个保守的功能结构域,且在靠近N端的第6个跨膜α螺旋存在显着的序列差异。灰飞虱LsABCC4的三个变体以及LsABCC1与其他物种MRP1构建系统进化树,结果分析表明LsABCC4与其他物种的多药抗性相关基因亲缘关系较近。随后对抗感品系灰飞虱LsABCC4三个变体差异片段转录频率进行检测,结果表明不同品系对三个变体的转录不存在偏好性差异。为进一步证实LsABCC4转运蛋白的药剂转运功能,对LsABCC4基因的外源表达进行了初步的探索,并建立了能在Sf9细胞中成功转录LsABCC4-l和LsABCC4-2的杆状病毒株。
二、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶在褐飞虱对甲胺磷抗性发展中的作用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶在褐飞虱对甲胺磷抗性发展中的作用(论文提纲范文)
(1)褐飞虱对烯啶虫胺代谢抗性及其调控机制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 研究问题的由来 |
1.2 害虫抗药性进化及其分子机制 |
1.2.1 基因突变 |
1.2.2 基因表达水平变化 |
1.3 害虫抗性进化的分子调控机制 |
1.4 miRNA及其介导害虫抗药性研究进展 |
1.4.1 miRNA生物合成及作用机制 |
1.4.2 miRNA介导害虫抗药性研究进展 |
1.5 褐飞虱抗药性现状 |
1.6 miRNA在褐飞虱中的研究进展 |
1.7 研究的目的和意义 |
第二章 褐飞虱对烯啶虫胺抗性选育及抗性生化机理 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试昆虫及饲养 |
2.1.2 供试药剂与耗材 |
2.1.3 仪器设备 |
2.1.4 常用试剂的配制 |
2.1.5 生物活性测定 |
2.1.6 抗性选育 |
2.1.7 交互抗性测定 |
2.1.8 增效剂对烯啶虫胺增效作用测定 |
2.1.9 代谢酶活性测定 |
2.1.10 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 抗烯啶虫胺褐飞虱品系选育 |
2.2.2 抗烯啶虫胺褐飞虱品系对其他杀虫剂的交互抗性 |
2.2.3 增效剂对烯啶虫胺的增效作用 |
2.2.4 敏感和抗性品系褐飞虱三种解毒酶的活性 |
2.3 讨论 |
第三章 褐飞虱转录组测序分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试昆虫及饲养 |
3.1.2 供试药剂与耗材 |
3.1.3 仪器设备 |
3.1.4 样品收集及RNA提取 |
3.1.5 文库构建和上机测序 |
3.1.6 信息分析流程 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 测序数据质量统计分析 |
3.2.2 参考基因组比对分析 |
3.2.3 基因表达水平分析 |
3.2.4 差异表达基因聚类分析 |
3.2.5 GO功能分析 |
3.2.6 KEGG通路分析 |
3.2.7 代谢抗性相关基因筛选 |
3.3 讨论 |
第四章 P450在褐飞虱对烯啶虫胺抗性中的作用 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试昆虫及饲养 |
4.1.2 供试药剂与耗材 |
4.1.3 仪器设备 |
4.1.4 常用试剂的配制 |
4.1.5 样品收集及RNA提取 |
4.1.6 cDNA合成 |
4.1.7 褐飞虱P450基因相对表达量测定 |
4.1.8 CYP6ER1、CYP3115A1和CYP302A1 表达动态分析 |
4.1.9 含T7 启动子DNA模板的制备及ds RNA的合成 |
4.1.10 RNAi试验 |
4.1.11 P450活性测定 |
4.1.12 构建CYP6ER1转基因果蝇质粒 |
4.1.13 转CYP6ER1基因果蝇品系的建立 |
4.1.14 转基因果蝇中CYP6ER1基因鉴定 |
4.1.15 果蝇生物活性测定 |
4.1.16 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 P450基因在不同烯啶虫胺品系中的表达量差异分析 |
4.2.2 CYP6ER1、CYP3115A1和CYP302A1 表达动态分析 |
4.2.3 CYP6ER1、CYP3115A1和CYP302A1 干扰后褐飞虱对烯啶虫胺的敏感性 |
4.2.4 CYP6ER1在果蝇中的转基因表达及对烯啶虫胺的敏感性 |
4.3 讨论 |
第五章 CarE在褐飞虱对烯啶虫胺抗性中的作用 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 供试昆虫及饲养 |
5.1.2 供试药剂与耗材 |
5.1.3 仪器设备 |
5.1.4 常用试剂的配制 |
5.1.5 褐飞虱CarE基因蛋白结构域分析及进化树构建 |
5.1.6 样品收集及RNA提取 |
5.1.7 cDNA合成 |
5.1.8 褐飞虱CarE基因相对表达量分析 |
5.1.9 含T7 启动子DNA模板的制备及ds RNA的合成 |
5.1.10 RNAi实验 |
5.1.11 羧酸酯酶活性测定 |
5.1.12 数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 褐飞虱CarE基因的鉴定 |
5.2.2 褐飞虱CarE基因的组织表达模式 |
5.2.3 褐飞虱CarE基因在烯啶虫胺处理后相对表达量 |
5.2.4 CarE基因在不同烯啶虫胺品系中的表达量 |
5.2.5 CarE基因沉默后对褐飞虱羧酸酯酶活性的影响 |
5.2.6 CarE基因沉默后褐飞虱对烯啶虫胺的敏感性 |
5.2.7 抗性发展过程中CarE1表达动态分析 |
5.3 讨论 |
第六章 褐飞虱抗烯啶虫胺相关miRNA的鉴定 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 供试昆虫及饲养 |
6.1.2 供试药剂与耗材 |
6.1.3 仪器设备 |
6.1.4 样品收集及RNA提取 |
6.1.5 NlDicer、NlAGO和 NlDrosha沉默后miRNA的表达量检测 |
6.1.6 NlDicer、NlAGO和 NlDrosha沉默后差异解毒酶基因的表达量检测 |
6.1.7 miRNA文库的构建及测序 |
6.1.8 测序结果的生物信息学分析 |
6.1.9 miRNA的 RT-qPCR验证 |
6.1.10 数据分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 NlDicer、NlAGO和 NlDrosha沉默导致miRNA的表达量降低 |
6.2.2 NlDicer、NlAGO和 NlDrosha沉默导致差异解毒酶基因的表达量上升 |
6.2.3 小RNA文库的构建和测序 |
6.2.4 已知miRNA分析 |
6.2.5 褐飞虱新miRNA鉴定 |
6.2.6 miRNA表达及差异分析 |
6.2.7 miRNA靶基因预测 |
6.2.8 差异表达miRNA的 qPCR验证 |
6.3 讨论 |
第七章 miRNA调控CYP6ER1和CarE1 表达的机制 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 供试昆虫及饲养 |
7.1.2 供试药剂与耗材 |
7.1.3 仪器设备 |
7.1.4 褐飞虱CYP6ER1 基因3’UTR序列扩增 |
7.1.5 调控CYP6ER1和CarE1 基因的miRNA预测 |
7.1.6 双荧光素酶法验证miRNA与靶基因的结合 |
7.1.7 注射miRNA模拟物和抑制剂后靶基因表达和药剂敏感性变化 |
7.1.8 数据分析 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 CYP6ER1 基因3’UTR扩增 |
7.2.2 调控CYP6ER1和CarE1的miRNA预测 |
7.2.3 双荧光素酶法验证miRNA与靶基因的结合 |
7.2.4 novel_85 调控CYP6ER1 的表达 |
7.2.5 novel_191 调控CarE1 的表达 |
7.2.6 注射novel_85 mimics和 inhibitor对褐飞虱对烯啶虫胺敏感性的影响 |
7.2.7 注射novel_191 mimics和 inhibitor对褐飞虱对烯啶虫胺敏感性的影响 |
7.3 讨论 |
第八章 总结与展望 |
8.1 总结 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表论文 |
致谢 |
(3)天维菌素与阿维菌素交互抗性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 文献综述 |
1.1 天维菌素研究现状 |
1.1.1 天维菌素产生菌研究 |
1.1.2 天维菌素应用研究 |
1.2 抗药性现状 |
1.2.1 小菜蛾抗药性现状 |
1.2.2 小菜蛾对阿维菌素抗性发展现状 |
1.3 抗药性产生机制 |
1.3.1 表皮穿透速率降低 |
1.3.2 解毒代谢功能增强 |
1.3.2.1 酯酶 |
1.3.2.2 多功能氧化酶 |
1.3.2.3 谷胱甘肽-S-转移酶 |
1.3.3 靶标位点敏感性减弱 |
1.3.3.1 钠离子通道 |
1.3.3.2 乙酰胆碱酯酶 |
1.3.3.3 γ-氨基丁酸受体 |
1.3.3.4 烟碱型乙酰胆碱受体 |
1.3.4 小菜蛾对阿维菌素抗性机制研究 |
1.3.5 小菜蛾阿维菌素抗性与GluCl受体 |
1.4 论文研究思路 |
2 天维菌素对小菜蛾的抗性选育 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试虫源 |
2.1.2 供试药剂 |
2.1.3 小菜蛾饲养 |
2.1.4 生物测定 |
2.1.5 天维菌素抗性种群选育 |
2.1.6 交互抗性 |
2.1.7 现实遗传力的估算和抗性风险评估 |
2.1.7.1 现实遗传力的估算 |
2.1.7.2 抗性风险评估 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 抗性品系选育 |
2.2.2 交互抗性 |
2.2.3 抗性品系现实遗传力及抗性风险评估 |
2.2.3.1 小菜蛾天维菌素A抗性品系现实遗传力 |
2.2.3.2 小菜蛾天维菌素A抗性品系抗性风险评估 |
2.3 讨论 |
3 小菜蛾天维菌素A抗性品系生物适合度 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试虫源 |
3.1.2 供试药剂与器材 |
3.1.3 种群适合度 |
3.1.4 数据处理 |
3.2 结果与分析 |
3.3 讨论 |
4 小菜蛾对天维菌素A抗性生化机理 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试虫源 |
4.1.2 供试药剂 |
4.1.3 供试器材 |
4.1.4 解毒酶酶活测定 |
4.1.4.1 酶源制备 |
4.1.4.2 蛋白含量测定 |
4.1.4.3 多功能氧化酶MFO测定 |
4.1.4.4 谷胱甘肽-S-转移酶GST测定 |
4.1.4.5 羧酸酯酶CarE测定 |
4.1.4.6 乙酰胆碱酯酶AchE测定 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 总蛋白含量 |
4.2.2 四种解毒酶活性 |
4.3 讨论 |
5 小菜蛾Glu Clα亚基基因克隆及抗性相关基因表达量研究 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 供试虫源 |
5.1.2 供试试剂 |
5.1.3 仪器及设备 |
5.2 试验方法 |
5.2.1 引物设计 |
5.2.2 总RNA提取 |
5.2.3 RNA检测 |
5.2.4 cDNA合成 |
5.2.5 PCR扩增 |
5.2.5.1 小菜蛾Glu Clα亚基全长序列的克隆 |
5.2.5.2 实时荧光定量qPCR反应 |
5.2.6 PCR产物的回收与纯化 |
5.2.7 连接 |
5.2.8 转化 |
5.2.9 序列测定 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 小菜蛾抗性和敏感品系Glu Clα亚基序列对比 |
5.3.2 小菜蛾抗性和敏感品系抗性相关基因表达量比较 |
5.4 讨论 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
致谢 |
(4)褐飞虱对三氟苯嘧啶的早期抗性进化机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 褐飞虱及其危害 |
1.2 褐飞虱抗药性现状 |
1.3 褐飞虱交互抗性研究 |
1.4 昆虫对杀虫剂抗性遗传研究 |
1.5 适合度与昆虫抗药性 |
1.6 褐飞虱抗性机制研究 |
1.7 三氟苯嘧啶 |
1.8 研究目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 供试虫源 |
2.1.1 褐飞虱田间种群 |
2.1.2 褐飞虱室内敏感品系 |
2.1.3 褐飞虱室内抗性品系 |
2.2 供试试剂 |
2.3 仪器设备 |
2.4 生物活性测定 |
2.5 抗性选育 |
2.6 交互抗性测定 |
2.7 活体增效试验 |
2.8 抗性遗传方式研究 |
2.8.1 正反交试验设计 |
2.8.2 抗性基因显隐性分析 |
2.8.3 母系遗传影响分析 |
2.8.4 抗性基因数目分析 |
2.9 抗性适合度代价研究 |
2.10 基因表达量分析 |
2.10.1 定量PCR引物的设计及有效性分析 |
2.10.2 褐飞虱总RNA提取 |
2.10.3 cDNA合成 |
2.10.4 实时荧光定量PCR |
2.11 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 褐飞虱田间种群对三氟苯嘧啶抗性监测 |
3.2 抗三氟苯嘧啶褐飞虱品系选育 |
3.3 三氟苯嘧啶对其它杀虫剂的交互抗性 |
3.4 增效剂对三氟苯嘧啶的增效作用 |
3.5 褐飞虱对三氟苯嘧啶抗性遗传方式 |
3.5.1 抗性显性度分析 |
3.5.2 遗传基因控制数量分析 |
3.6 褐飞虱对三氟苯嘧啶抗性适合度代价 |
3.7 基因表达量分析 |
3.7.1 抗性和敏感品系褐飞虱P450基因表达量差异分析 |
3.7.2 抗性和敏感褐飞虱品系GST基因表达量差异分析 |
3.7.3 抗性和敏感品系褐飞虱CarE基因表达量差异分析 |
4 总结与讨论 |
参考文献 |
硕士期间发表论文情况 |
致谢 |
(6)褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性及其机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 褐飞虱及其危害 |
1.2 褐飞虱抗药性现状 |
1.3 褐飞虱交互抗性 |
1.4 杀虫剂对昆虫的亚致死效应 |
1.5 昆虫对杀虫剂的抗性遗传方式 |
1.6 昆虫抗药性与适合度的关系 |
1.7 褐飞虱抗药性机制 |
1.7.1 代谢抗性 |
1.7.2 靶标抗性 |
1.8 氟啶虫胺腈 |
1.9 研究目的与意义 |
1.10 技术路线 |
第二章 我国褐飞虱田间种群对氟啶虫胺腈抗性监测 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试虫源 |
2.1.1.1 褐飞虱田间种群 |
2.1.1.2 褐飞虱敏感品系 |
2.1.2 供试药剂与耗材 |
2.1.3 仪器设备 |
2.1.4 生物活性测定 |
2.1.5 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 褐飞虱田间种群对氟啶虫胺腈的抗性监测 |
2.2.2 褐飞虱田间种群对其它杀虫剂的抗性监测 |
2.2.3 氟啶虫胺腈与其它杀虫剂对褐飞虱田间种群毒力相关性分析 |
2.3 讨论 |
第三章 氟啶虫胺腈对褐飞虱的亚致死效应 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试昆虫 |
3.1.2 供试药剂 |
3.1.3 仪器设备 |
3.1.4 生物活性测定 |
3.1.5 氟啶虫胺腈对褐飞虱F_0代亚致死效应研究 |
3.1.6 氟啶虫胺腈对褐飞虱F_1代亚致死效应研究 |
3.1.7 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 氟啶虫胺腈对褐飞虱的毒力 |
3.2.2 氟啶虫胺腈低致死浓度对褐飞虱F_0代的影响 |
3.2.3 氟啶虫胺腈低致死浓度对褐飞虱F_1代的影响 |
3.3 讨论 |
第四章 褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性选育及生化机理 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试昆虫 |
4.1.2 供试药剂与耗材 |
4.1.3 仪器设备 |
4.1.4 常用试剂的配制 |
4.1.5 生物活性测定 |
4.1.6 抗性选育 |
4.1.7 交互抗性测定 |
4.1.8 增效剂对氟啶虫胺腈增效作用测定 |
4.1.9 代谢酶活力测定 |
4.1.9.1 酯酶活力测定 |
4.1.9.2 细胞色素P450多功能氧化酶活力测定 |
4.1.9.3 谷胱甘肽S-转移酶活力测定 |
4.1.10 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 褐飞虱对氟啶虫胺腈抗性选育 |
4.2.2 SFX-SEL品系对其它杀虫剂的交互抗性 |
4.2.3 增效剂对氟啶虫胺腈的增效作用 |
4.2.4 抗性和初筛品系褐飞虱解毒酶活性测定 |
4.3 讨论 |
第五章 褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性遗传方式及适合度代价 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 供试昆虫 |
5.1.2 供试药剂 |
5.1.3 仪器设备 |
5.1.4 生物活性测定 |
5.1.5 抗性遗传方式研究 |
5.1.5.1 正反交试验设计 |
5.1.5.2 抗性基因显隐性分析 |
5.1.5.3 抗性基因数目分析 |
5.1.6 抗性适合度代价研究 |
5.1.7 数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 褐飞虱对氟啶虫胺腈抗性遗传方式 |
5.2.2 褐飞虱对氟啶虫胺腈抗性适合度代价 |
5.3 讨论 |
第六章 褐飞虱转录组数据库建立及数据分析 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 供试褐飞虱品系 |
6.1.2 主要试剂 |
6.1.3 仪器设备 |
6.1.4 褐飞虱总RNA提取 |
6.1.5 文库构建和上机测序 |
6.1.6 测序数据过滤 |
6.1.7 信息分析流程 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 褐飞虱总RNA提取 |
6.2.2 测序数据质量 |
6.2.3 比对分析 |
6.2.3.1 比对率分析 |
6.2.3.2 基因区域分布 |
6.2.4 差异表达分析 |
6.2.5 GO功能分析 |
6.2.5.1 差异基因GO统计 |
6.2.5.2 GO富集分析 |
6.2.6 代谢抗性相关基因筛选 |
6.3 讨论 |
第七章 褐飞虱对氟啶虫胺腈抗性相关P450基因鉴定及功能研究 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 供试昆虫 |
7.1.2 供试药剂与耗材 |
7.1.3 仪器设备 |
7.1.4 常用试剂的配制 |
7.1.5 细胞色素P450基因表达量分析 |
7.1.5.1 定量PCR引物的设计 |
7.1.5.2 褐飞虱总RNA提取 |
7.1.5.3 反转录合成cDNA |
7.1.5.4 荧光定量PCR |
7.1.6 P450基因CYP6ER1表达动态 |
7.1.7 P450基因CYP6ER1功能验证 |
7.1.7.1 dsRNA引物设计 |
7.1.7.2 PCR扩增 |
7.1.7.3 PCR产物胶回收 |
7.1.7.4 目的片段与载体的体外连接 |
7.1.7.5 热击转化及菌液PCR |
7.1.7.6 质粒提取 |
7.1.7.7 dsRNA合成及纯化 |
7.1.7.8 RNA干扰 |
7.1.7.9 沉默效率检测 |
7.1.7.10 生物活性测定 |
7.1.8 数据分析 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 抗性和初筛品系褐飞虱P450基因表达量差异分析 |
7.2.2 抗性选育过程中P450基因CYP6ER1表达动态分析 |
7.2.3 CYP6ER1功能验证 |
7.3 讨论 |
第八章 总结与展望 |
8.1 总结 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(7)柑橘木虱抗药性检测及对吡虫啉的抗性机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 前言 |
1.1 柑橘木虱抗药性研究概况 |
1.1.1 柑橘木虱的分布与危害 |
1.1.2 柑橘木虱抗药性及交互抗性的现状 |
1.1.3 柑橘木虱抗性机制的研究现状 |
1.1.4 防治柑橘木虱的杀虫剂 |
1.1.5 柑橘木虱的抗性治理 |
1.2 昆虫的抗药性机理 |
1.2.1 表皮穿透速率下降 |
1.2.2 代谢抗性 |
1.2.3 靶标抗性 |
1.3 解毒酶基因在药剂胁迫下的诱导效应 |
1.4 吡虫啉研究概况 |
1.5 RNAi技术及其对昆虫相关基因的功能研究 |
1.5.1 RNA原理及应用概述 |
1.5.2 RNAi作用机理 |
1.5.3 RNAi常用的导入实验方法 |
1.5.4 RNAi在昆虫抗药性相关基因中的研究概况 |
1.6 本研究目的和主要内容 |
1.6.1 研究目的和意义 |
1.6.2 主要研究内容 |
1.7 技术路线 |
第2章 柑橘木虱对常用杀虫剂的抗药性检测 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 供试虫源 |
2.2.2 供试药剂 |
2.2.3 生物测定 |
2.2.4 诊断剂量下抗药性检测 |
2.2.5 数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 2017年抗药性测定结果 |
2.3.2 2018年抗药性测定结果 |
2.4 小结 |
第3章 柑橘木虱抗药性的生化机制研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 供试虫源 |
3.2.2 主要试剂和仪器设备 |
3.2.3 毒力测定及增效剂的增效作用测定 |
3.2.4 解毒酶比活力测定 |
3.2.5 数据分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 增效剂对吡虫啉的增效作用 |
3.3.2 代谢解毒酶活性比较 |
3.4 小结 |
第4章 柑橘木虱抗性种群解毒酶基因转录水平表达分析 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 供试虫源 |
4.2.2 主要试剂及仪器设备 |
4.2.3 柑橘木虱总RNA提取 |
4.2.4 反转录合成第一链cDNA |
4.2.5 引物设计 |
4.2.6 PCR扩增 |
4.2.7 目的片段PCR产物的回收 |
4.2.8 PCR产物与克隆载体的链接、转化和扩大培养 |
4.2.9 荧光定量PCR引物的设计 |
4.2.10 实时荧光定量PCR反应体系和条件 |
4.2.11 实时荧光定量PCR扩增效率的确定 |
4.2.12 数据分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 柑橘木虱敏感和抗性种群总RNA提取 |
4.3.2 柑橘木虱解毒酶基因序列的验证 |
4.3.3 柑橘木虱解毒酶基因进化树分析 |
4.3.4 实时荧光定量PCR扩增产物熔解曲线分析 |
4.3.5 柑橘木虱敏感和抗性种群间解毒酶基因的相对表达量分析 |
4.3.6 中等高表达的解毒酶基因在柑橘木虱不同组织中的相对表达量分析 |
4.4 小结 |
第5章 柑橘木虱抗药性相关解毒酶基因的功能验证 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 供试虫源及饲养 |
5.2.2 主要试剂及仪器设备 |
5.2.3 柑橘木虱总RNA提取 |
5.2.4 反转录合成第一链cDNA |
5.2.5 引物设计 |
5.2.6 合成dsRNA模板 |
5.2.7 dsRNA的合成 |
5.2.8 dsRNA的质量与浓度检测 |
5.2.9 柑橘木虱dsRNA干扰方法 |
5.2.10 RNAi的效率及ds RNA处理后抗性柑橘木虱对吡虫啉的敏感性变化 |
5.2.11 数据分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 dsRNA的合成 |
5.3.2 dsRNA处理后对柑橘木虱成虫存活率的影响 |
5.3.3 dsRNA处理柑橘木虱后相关解毒酶基因表达量变化 |
5.3.4 RNAi实施后对吡虫啉抗性毒力测定的影响 |
5.4 小结 |
第6章 柑橘木虱解毒酶基因的诱导表达及功能验证 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 供试虫源及饲养 |
6.2.2 主要试剂及仪器设备 |
6.2.3 样品制备和总RNA提取 |
6.2.4 第一链cDNA的合成 |
6.2.5 引物设计 |
6.2.6 荧光定量PCR |
6.2.7 ds RNA的合成和柑橘木虱ds RNA干扰方法 |
6.2.8 dsRNA处理后柑橘木虱对常用杀虫剂的敏感性测定 |
6.2.9 数据分析 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 新烟碱类杀虫剂对柑橘木虱6个解毒酶基因的诱导作用 |
6.3.2 拟除虫菊酯类杀虫剂对柑橘木虱6个解毒酶基因的诱导作用 |
6.3.3 毒死蜱和溴虫腈对柑橘木虱6个解毒酶基因的诱导作用 |
6.3.4 dsRNA处理后柑橘木虱对常用杀虫剂的敏感性变化 |
6.4 小结 |
第7章 全文讨论与结论 |
7.1 全文讨论 |
7.1.1 柑橘木虱对常用杀虫剂的抗药性 |
7.1.2 柑橘木虱对吡虫啉的抗性机理 |
7.1.3 柑橘木虱解毒酶基因的诱导表达及功能验证 |
7.2 全文结论 |
7.3 本研究创新之处 |
7.4 有待进一步研究内容 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读博士期间科研成果和获奖情况 |
(8)褐飞虱对毒死蜱的抗性机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1 昆虫抗药性产生的理论基础与机制 |
1.1 抗药性产生的理论基础 |
1.2 抗药性产生的机制 |
2 稻飞虱抗药性现状与机制研究进展 |
2.1 稻飞虱对主要防控药剂抗性发展与现状 |
2.2 稻飞虱对主要杀虫剂的抗性机制 |
3 稻飞虱的抗药性治理 |
3.1 抗性遗传 |
3.2 交互抗性 |
3.3 抗性适合度代价 |
3.4 抗性治理的策略 |
4 毒死蜱毒理学研究现状 |
4.1 毒死蜱的使用 |
4.2 毒死蜱作用机制 |
4.3 毒死蜱在生物体内的代谢 |
5 稻飞虱对毒死蜱的抗性研究现状 |
5.1 解毒酶介导的稻飞虱对毒死蜱的抗性 |
5.2 乙酰胆碱酯酶介导的稻飞虱对毒死蜱的抗性 |
6 本研究目的与意义 |
第二章 褐飞虱AChE点突变对毒死蜱敏感性的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 供试昆虫 |
1.2 主要试剂 |
1.3 生物测定 |
1.4 AChEs粗蛋白的提取 |
1.5 NlAChE活性测定 |
1.6 褐飞虱AChEs基因克隆 |
1.7 褐飞虱AChEs的突变检测 |
1.8 NlAChEs在Sf9细胞系的表达 |
1.9 NlAChE重组体敏感性测定 |
1.10 统计分析 |
2 结果与分析 |
2.1 褐飞虱对毒死蜱抗性选择 |
2.2 增效剂在毒死蜱对不同褐飞虱种群毒力中的作用 |
2.3 不同褐飞虱种群AChE粗提取物的鉴定 |
2.4 抗性和田间褐飞虱NlAChEs的突变检测 |
2.5 重组NlAChEs的动力学分析 |
2.6 重组NlAChEs对抑制剂和杀虫剂的敏感性 |
3 讨论 |
第三章 羧酸酯酶和P450酶系在褐飞虱对毒死蜱抗性中的作用 |
1 材料与方法 |
1.1 供试昆虫 |
1.2 主要试剂 |
1.3 生物测定和增效试验 |
1.4 褐飞虱羧酸酯酶和P450s酶系基因序列的获取 |
1.5 RNA提取 |
1.6 实时荧光定量PCR cDNA合成 |
1.7 实时荧光定量PCR检测 |
1.8 RNA干扰 |
1.9 褐飞虱体内毒死蜱代谢物HPLC检测 |
1.10 统计方法 |
2 结果与分析 |
2.1 生物测定和增效实验 |
2.2 增效剂对毒死蜱毒力的影响 |
2.3 羧酸酯酶基因表达差异 |
2.4 P450基因表达差异 |
2.5 羧酸酯酶基因RNAi分析结果 |
2.6 毒死蜱代谢物HPLC检测色谱条件 |
2.7 毒死蜱代谢物HPLC检测结果 |
3 讨论 |
第四章 温度对褐飞虱抗毒死蜱品系适合度代价的影响 |
1 材料和方法 |
1.1 供试昆虫 |
1.2 试验药剂 |
1.3 生物测定 |
1.4 25℃下生命表构建 |
1.5 不同温度下不同种群生命表构建 |
1.6 温度敏感性检测 |
1.7 数据分析 |
2 结果与分析 |
2.1 25℃下不同种群生命表参数 |
2.2 不同温度下不同种群生命表参数 |
2.3 热激和冷激的恢复能力 |
3 讨论 |
全文总结 |
参考文献 |
附录Ⅰ攻读学位期间发表的论文和专利授权 |
致谢 |
(9)褐飞虱对醚菊酯抗性的生化与靶标机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1 害虫抗药性分子机制研究 |
1.1 靶标不敏感性 |
1.2 解毒代谢增强 |
1.3 其他抗性机制 |
2 褐飞虱抗药性现状及抗性分子机理 |
2.1 褐飞虱对有机氯、有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂抗性研究 |
2.2 褐飞虱对拟除虫菊酯杀虫剂抗性研究 |
2.3 褐飞虱对新烟碱杀虫剂抗性研究 |
2.4 褐飞虱对其他类型杀虫剂抗性研究 |
3 昆虫对拟除虫菊酯类杀虫剂抗药性分子机制研究 |
3.1 代谢抗性 |
3.2 靶标抗性 |
4 研究目的与意义 |
第二章 褐飞虱对醚菊酯代谢抗性机制初探 |
1 材料与方法 |
1.1 杀虫剂、增效剂与所用试剂 |
1.2 褐飞虱 |
1.3 毒力测定和抗性筛选 |
1.4 褐飞虱总RNA提取 |
1.5 实时荧光定量PCR cDNA合成 |
1.6 实时荧光定量PCR检测 |
1.7 特定P450基因体内RNA干扰 |
1.8 统计分析 |
2 结果 |
2.1 醚菊酯抗性筛选 |
2.2 增效剂实验 |
2.3 P450基因表达量分析 |
2.4 RNA干扰5个P450基因对褐飞虱抗性水平的影响 |
3 讨论 |
第三章 褐飞虱电压门控钠离子通道基因的克隆及其功能和药理学特性研究 |
1 材料与方法 |
1.1 褐飞虱 |
1.2 拟除虫菊酯杀虫剂和所用试剂 |
1.3 褐飞虱总RNA提取 |
1.4 cDNA合成 |
1.5 褐飞虱电压门控钠离子通道基因和TipE基因克隆及表达载体构建 |
1.6 褐飞虱电压门控钠离子通道NlNa_v和TipE基因cRNA合成 |
1.7 非洲爪蟾卵母细胞表达及双电极电压钳检测 |
1.8 钠离子通道检测程序 |
1.9 统计分析 |
2 结果 |
2.1 褐飞虱钠离子通道全长克隆及序列分析 |
2.2 褐飞虱电压门控钠离子通道的不同门控特性分析 |
2.3 褐飞虱电压门控钠离子通道对拟除虫菊酯杀虫剂敏感性差异分析 |
3 讨论 |
第四章 基于褐飞虱电压门控钠离子通道突变的醚菊酯靶标抗性研究 |
1 材料与方法 |
1.1 拟除虫菊酯杀虫剂与所用试剂 |
1.2 褐飞虱 |
1.3 褐飞虱总RNA提取 |
1.4 普通cDNA第一链合成 |
1.5 褐飞虱敏感型电压门控钠离子通道NlNa_v1-1表达载体构建 |
1.6 抗性种群突变位点鉴定 |
1.7 定点突变 |
1.8 褐飞虱电压门控钠离子通道NlNa_v1-1、7个突变体通道和TipE基因cRNA合成 |
1.9 非洲爪蟾卵母细胞准备和体外注射 |
1.10 电生理记录和分析 |
1.11 拟除虫菊酯杀虫剂使用方法 |
1.12 钠离子通道检测程序 |
1.13 统计分析 |
2 结果与分析 |
2.1 褐飞虱对醚菊酯抗性种群中电压门控钠离子通道突变位点的鉴定 |
2.2 3个突变位点对褐飞虱电压门控钠离子通道NlNa_v1-1敏感性的影响 |
2.3 突变位点T~(1o13)A和M~(2k11)T改变褐飞虱电压门控钠离子通道NlNa_v1-1的门控特性 |
2.4 T~(1o13)A突变对德国小蠊电压门控钠离子通道BgNa_v1-1a药剂敏感性和门控特性的影响 |
3 讨论 |
第五章 外显子b对褐飞虱电压门控钠离子通道体外表达水平影响分析 |
1 材料与方法 |
1.1 主要试剂 |
1.2 基于褐飞虱电压门控钠离子通道NlNa_v2-1的突变通道构建 |
1.3 褐飞虱电压门控钠离子通道NlNa_v2-1和7个突变体通道cRNA合成 |
1.4 非洲爪蟾卵母细胞准备和体外注射 |
1.5 电生理记录和分析 |
1.6 CRISPR的dsDNA donor载体和pU6-BbsI-gRNA载体构建 |
1.7 黑腹果蝇卵注射和基因检测 |
2 结果 |
2.1 外显子b在20种昆虫中的序列保守性和可变性剪接类型 |
2.2 Y774A改变褐飞虱钠通道NlNa_v2-1中外显子b对表达水平的负调节 |
2.3 黑腹果蝇电压门控钠离子通道外显子b体内敲除 |
3 讨论 |
全文总结 |
参考文献 |
附录Ⅰ |
附录Ⅱ 攻读学位期间发表的论文 |
附录Ⅲ 攻读学位期间获得的奖励 |
致谢 |
(10)灰飞虱ABC转运蛋白基因的鉴定及其抗药性功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1 ABC转运蛋白及多抗药性 |
1.1 ABC转运蛋白的分子结构 |
1.2 ABC转运蛋白的作用机制 |
1.3 ABC转运蛋白分类及生理功能 |
2 ABC转运蛋白与抗药性关系的研究 |
2.1 人类多抗蛋白的研究现状 |
2.2 昆虫多抗蛋白的研究现状 |
2.3 ABC转运蛋白的研究技术 |
3 灰飞虱的抗药性研究现状 |
3.1 灰飞虱的发生及危害 |
3.2 灰飞虱的防治及抗药性的发生 |
3.3 灰飞虱的交互抗性 |
3.4 灰飞虱抗性机理及分子机制研究 |
4 本研究的目的和意义 |
第二章 灰飞虱ABC转运蛋白的克隆和分析 |
1 材料和方法 |
1.1 供试昆虫 |
1.2 试虫饲养 |
1.3 主要试剂和仪器 |
1.4 ABC转运蛋白基因的克隆与鉴定 |
2 结果 |
2.1 灰飞虱ABC转运蛋白基因的克隆和命名 |
2.2 灰飞虱ABC转运蛋白基因的亚家族分类 |
2.3 灰飞虱ABC转运蛋白的结构分析 |
3 讨论 |
第三章 毒死蜱抗性相关的灰飞虱ABC转运蛋白基因分析 |
1 材料和方法 |
1.1 供试昆虫 |
1.2 试虫饲养 |
1.3 供试药剂 |
1.4 主要试剂和仪器 |
1.5 抗性再筛选方法 |
1.6 维拉帕米增效和室内毒力测定方法 |
1.7 生测统计分析方法 |
1.8 毒死蜱抗性品系ABC转运蛋白组成型表达分析 |
1.9 毒死蜱抗性品系ABC转运蛋白诱导型表达分析 |
1.10 荧光实时定量PCR |
2 结果 |
2.1 增效剂试验 |
2.2 ABC转运蛋白在JH-chl品系成虫中的组成型过表达 |
2.3 ABC转运蛋白在JH-chl品系若虫中的组成型过表达 |
2.4 ABC转运蛋白在JH-chl品系中的诱导型过表达 |
2.5 与毒死蜱抗性相关的ABC转运蛋白 |
3 讨论 |
第四章 溴氰菊酯抗性相关的灰飞虱ABC转运蛋白基因分析 |
1 材料和方法 |
1.1 供试昆虫 |
1.2 试虫饲养 |
1.3 供试药剂 |
1.4 主要试剂和仪器 |
1.5 抗性再筛选方法 |
1.6 维拉帕米增效和室内毒力测定方法 |
1.7 生测统计分析方法 |
1.8 溴氰菊酯抗性品系ABC转运蛋白组成型表达分析 |
1.9 溴氰菊酯抗性品系ABC转运蛋白诱导型表达分析 |
1.10 荧光实时定量PCR |
2 结果 |
2.1 增效剂试验 |
2.2 ABC转运蛋白在JH-del品系成虫中的组成型过表达 |
2.3 ABC转运蛋白在JH-del品系若虫中的组成型过表达 |
2.4 ABC转运蛋白在JH-del品系中的诱导型过表达 |
2.5 与拟除虫菊酯类(溴氰菊酯和β-氯氰菊酯)抗性相关的ABC转运蛋白 |
3 讨论 |
第五章 吡虫啉抗性相关的灰飞虱ABC转运蛋白基因分析 |
1 材料和方法 |
1.1 供试昆虫 |
1.2 试虫饲养 |
1.3 供试药剂 |
1.4 主要试剂和仪器 |
1.5 抗性再筛选方法 |
1.6 维拉帕米增效和室内毒力测定方法 |
1.7 生测统计分析方法 |
1.8 吡虫啉抗性品系ABC转运蛋白组成型表达分析 |
1.9 吡虫啉抗性品系ABC转运蛋白诱导型表达分析 |
1.10 荧光实时定量PCR |
2 结果 |
2.1 增效剂试验 |
2.2 ABC转运蛋白在JH-imi品系成虫中的组成型过表达 |
2.3 ABC转运蛋白在JH-imi品系若虫中的组成型过表达 |
2.4 ABC转运蛋白在JH-imi品系中的诱导型过表达 |
2.5 与吡虫啉抗性相关的ABC转运蛋白 |
3 讨论 |
第六章 灰飞虱ABC候选多抗蛋白基因的分析 |
1 材料和方法 |
1.1 供试昆虫 |
1.2 试虫饲养 |
1.3 主要试剂和仪器 |
1.4 灰飞虱DNA的提取、纯化及鉴定 |
1.5 总RNA提取和cDNA第一链的合成 |
1.6 荧光实时定量PCR |
2 结果 |
2.1 灰飞虱候选多抗蛋白基因的鉴定 |
2.2 候选多抗蛋白基因的基因组拷贝数分析 |
2.3 候选多抗蛋白基因在成虫期不同部位的表达分析 |
2.4 候选多抗蛋白基因在不同发育阶段的表达分析 |
3 讨论 |
第七章 全转运子LsABCC4的分析及外源表达初探 |
1 材料和方法 |
1.1 供试昆虫 |
1.2 试虫饲养 |
1.3 主要试剂和仪器 |
1.4 全转运子LsABCC4开放阅读框的克隆验证与分析 |
1.5 LsABCC4真核表达载体的构建 |
1.6 重组杆状病毒质粒的构建 |
1.7 重组杆状病毒在Sf9细胞中的表达与检测 |
2 结果 |
2.1 全转运子LsABCC4开放阅读框的克隆验证与分析 |
2.2 全转运子LsABCC4的真核表达初探 |
3 讨论 |
全文总结 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
四、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶在褐飞虱对甲胺磷抗性发展中的作用(论文参考文献)
- [1]褐飞虱对烯啶虫胺代谢抗性及其调控机制[D]. 毛凯凯. 华中农业大学, 2020
- [2]吡蚜酮的生殖毒理与抗性机制研究[D]. 王利祥. 南京农业大学, 2020
- [3]天维菌素与阿维菌素交互抗性研究[D]. 朱林莹. 浙江农林大学, 2020(02)
- [4]褐飞虱对三氟苯嘧啶的早期抗性进化机制研究[D]. 徐鹏飞. 华中农业大学, 2020(02)
- [5]褐飞虱对杀虫剂抗性研究进展[J]. 廖逊,万虎,李建洪. 农药学学报, 2019(Z1)
- [6]褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性及其机理研究[D]. 廖逊. 华中农业大学, 2019
- [7]柑橘木虱抗药性检测及对吡虫啉的抗性机理研究[D]. 田发军. 华南农业大学, 2019
- [8]褐飞虱对毒死蜱的抗性机制研究[D]. 杨保军. 南京农业大学, 2019(08)
- [9]褐飞虱对醚菊酯抗性的生化与靶标机制[D]. 孙画婳. 南京农业大学, 2018(02)
- [10]灰飞虱ABC转运蛋白基因的鉴定及其抗药性功能研究[D]. 孙海娜. 南京农业大学, 2016(07)