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朱砂叶螨（Tetranychus Cinnabarinus）抗药性机理及抗性适合度研究

作　者: 何林
导　师: 赵志模
学　校: 西南农业大学
专　业: 农业昆虫及害虫防治
关键词: 朱砂叶螨 抗药性 抗性遗传 抗性生物学 相对适合度 抗性机理 抗性风险评估 抗性治理
分类号: S481.4
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
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内容摘要


农药的应用与许多现代科学技术的应用一样，在给人类带来好处的同时也带来了副作用，其中有害生物的抗药性就是人们在病、虫、草等有害生物防治中所面临的一场严峻挑战。为此，人们不得不进行有害生物抗药性的研究，而害虫抗药性的研究则一直是有害生物抗药性研究中最活跃的领域。 螨类因其繁殖力强，世代周期短，活动范围小，近亲交配率高，受药机会多，其抗药性问题甚至比其他农作物害虫更见突出。朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)是我国分布广泛，在棉花及多种蔬菜作物上为害严重而又难于防治的一种害螨。该螨在我国绝大部分地区都已产生抗药性。特别是近几年来，部分棉区大力推广应用转基因棉，虽然棉铃虫的发生危害受到很大抑制，但是棉蚜、棉叶螨为害问题更显突出，这一信号不能不使植保工作者感到忧心。研究朱砂叶螨对常用杀螨剂的抗性发展趋势，分析其抗药性遗传方式，明确其抗性发生机制，比较敏感、抗药性品系的生态适合度，估计其抗药性现实遗传力并作出抗药性风险评估，对制订螨类抗药性治理方案和充实有害生物抗药性研究内容有着重要的理论和实际意义。本项研究得到了国家自然科学基金(39970493)资助。通过3年多的努力，获得了以下主要研究结果。 1 朱砂叶螨抗药性品系选育及抗性发展趋势 1．1 朱砂叶螨抗药性品系选育 本文选用3种新型杀虫(螨)剂(insecticide,acaricide)，即菊酯类的甲氰菊酯、生物源类的阿维菌素和杂环类的哒螨灵进行朱砂叶螨室内抗性品系选育。朱砂叶螨敏感品系(SS)最初采自北碚区田间的豇豆苗上，已在人工气候室内用盆栽豇豆苗饲养了5年约100代。从敏感品系中分出7个同源亚品系，其中3个亚品系分别用甲氰菊酯、阿维菌素和哒螨灵单一连续汰选，分别记为FeR、AbR和PyR品系，2个亚品系分别用两种混剂(甲氰·阿维混剂和哒螨·阿维混剂)单一连续处理，分别记为Fe-AbR和Py-AbR品系；最后2个亚品系分别用两种不同的药剂轮换组合(甲氰、阿维轮换及哒螨、阿维轮换)处理，分别记为Fe/AbR和Pv/AbR品系。经过约40余代的筛选，朱砂叶螨对不同药剂及药剂组合发生了不同的选择反应。 单剂筛选：分别用甲氰菊酯、阿维菌素和哒螨灵单一连续用药40、42和48代，朱砂叶螨对三者的抗性系数分别为68.5、8.7和0.8，这表明朱砂叶螨对菊酯类药剂甲氰菊酯的抗性 中 文 摘 要发展最快，其次是对生物源农药阿维菌素，而对杂环类药剂Its螨灵没有产生抗药性。另外，从各次毒力回归线的b值分析，如果继续用药，朱砂叶螨对甲氰菊酯和阿维菌素的抗性还会上升，但抗性发展速率比较缓慢，对啦螨灵可能会停留在敏感性降低阶段。 混剂筛选：用啦螨·阿维混剂筛选40代，朱砂叶螨对其产生了6．7倍抗性，而对组成该混剂的两单剂呸螨灵和阿维菌素没有产生抗性，对二者的抗性系数分别为1．0和1．1；用甲氰·阿维混剂筛选40代，抗性系数为1J，对两单剂甲氰菊酯和阿维菌素的抗性分别达5．7和1．0倍。 轮换组合筛选：分别用啦螨灵、阿维菌素轮换筛选26代（共计52代），朱砂叶螨对咯螨灵、阿维菌素的抗性分别为1．4倍和2．5倍；分别用甲氰菊酯、阿维菌素轮换筛选26代（共计52代），朱砂叶螨对甲氰菊酯、阿维菌素的抗性系数分别为28．7和ID。 笔者最终筛选成功三个抗性品系，即朱砂叶螨甲氰菊酪抗性品系（FeR）、阿维菌素抗性品系（AbR）和啦螨·阿维混剂抗性品系（Py－AbR）。1．2抗性个体频率对抗性进化的影响 根据敏感品系的毒力基线确定诊断剂量，用诊断剂量法测定了北磅田间种群及室内各抗性筛选品系对各药剂的抗性个体频率。朱砂叶螨北腊田间种群对甲氰菊酯、阿维菌素、呸螨灵、its螨·阿维混剂和甲氰·阿维棍剂的抗药性个体频率分别为21．2％、16．4％、0％、2．So／o和0O，室内各对应的抗性筛选品系的抗性频率分别为58．0％、64．9％、0％、37．8o和0％。此结果表明，正是由于朱砂叶螨北砖田间种群缺乏抗呛螨灵和抗甲氰·阿维混剂的个体，所以才不能从来源于田间种群的室内敏感品系筛选出对贴螨灵和甲氰·阿维混剂的抗药性品系。2朱砂叶螨抗药性形式遗传研究 通过正交、反交和回交获得遗传后代并用LD－P线法研究了朱砂叶螨抗甲氰菊酯品系、抗阿维菌素品系的抗药性遗传形式。结果表明朱砂叶螨对甲氰菊酯的抗药性为单基因不完全隐性遗传，并且抗性遗传可能还存在母体影响或核外效应；朱砂叶螨对阿维菌素的抗性遗传形式为多基因不完全隐性或半隐性遗传，抗性遗传没有母体影响或核外效应。3抗药性朱砂叶螨生物学及实验种群生态学研究、3＊抗药性朱砂叶螨生物学研究 研究了不同温度梯度（15’C、20’C、25’C、28’C、31’C、34C、36t）朱砂叶螨敏感品 2 西南农业人学博上学位论文系及两个单剂抗性品系（FeR PI AbR）和同一温度（26 OC）条件朱砂叶螨三个单剂抗性筛选品系（FeR、AbR和 PyR）的世代发育及生

全文目录


中文摘要  10-15
英文摘要  15-22
文献综述  22-43
  一、 昆虫抗药性及其研究进展  22-39
    （一） 昆虫抗药性的含义  22-23
    （二） 昆虫抗药性发展概况  23-24
    （三） 昆虫抗药性的研究现状  24-39
      1 害虫抗药性监测技术  24-28
        1．1 生物测定技术的改进  25-27
        1．2 生化监测技术的发展  27
        1．3 分子监测技术的发展  27
        1．4 神经电生理监测技术  27-28
      2 抗性品系培育及培育过程中抗性发展趋势研究  28-30
      3 抗药性形式遗传研究  30
      4 抗性生物学及生态学研究  30-33
        4．1 抗性生物学研究  30-31
        4．2 抗性生态学研究  31-33
      5 抗药性机理研究  33-36
        5．1 代谢作用增强  33-34
        5．2 昆虫靶标部位对杀虫剂敏感性降低  34-35
        5．3 穿透速率的降低  35
        5．4 行为抗性  35-36
      6 害虫抗药性风险评估及其治理策略的研究  36-39
        6．1 抗药性风险评估的研究  36-37
        6．2 抗药性治理策略的研究  37-39
  二、 朱砂叶螨抗药性研究进展  39-43
    1 朱砂叶螨的抗药性遗传  40-41
    2 抗药性朱砂叶螨的某些生物学特性  41
    3 朱砂叶螨抗药性的生化机理  41
    4 朱砂叶螨的抗药性治理  41-43
引言  43-44
第1章 朱砂叶螨抗药性品系的选育及抗性发展趋势研究  44-68
  第1节 朱砂叶螨抗性品系的选育过程及抗性发展趋势  45-62
    1 材料与方法  45-49
      1．1 试虫饲养  45
      1．2 农药品种  45-47
      1．3 抗药性品系的选育方法  47-48
      1．4 生物测定  48-49
      1．5 数据处理  49
    2 结果与分析  49-60
      2．1 敏感基线  50-51
      2．2 朱砂叶螨抗甲氰菊酯品系的选育  51-52
      2．3 朱砂叶螨抗阿维菌素品系的选育  52-53
      2．4 朱砂叶螨抗哒螨灵品系的选育  53-54
      2．5 朱砂叶螨抗哒螨·阿维混剂的选育  54-56
      2．6 朱砂叶螨抗甲氰·阿维混剂的选育  56-57
      2．7 朱砂叶螨抗哒螨/阿维轮换用药抗性品系的选育  57-59
      2．8 朱砂叶螨抗甲氰/阿维轮换用药抗性品系的选育  59-60
    3 小结与讨论  60-62
  第2节 抗药性个体频率对抗性进化的影响  62-68
    1 材料与方法  62-63
      1．1 试验种群（品系）  62
      1．2 生物测定  62
      1．3 诊断剂量  62-63
      1．4 抗药性个体频率  63
    2 结果与分析  63-67
      2．1 朱砂叶螨北碚田间种群对各药剂的抗性测定  63-64
      2．2 抗性个体频率对抗性培育的影响  64-65
      2．3 不同用药方式下各药剂的抗性进化  65-67
      2．4 抗性个体频率对抗性进化的影响  67
    3 小结与讨论  67-68
第2章 朱砂叶螨抗药性形式遗传研究  68-79
  1 材料与方法  69-71
    1．1 供试朱砂叶螨  69
    1．2 供试药剂  69
    1．3 生物测定方法  69
    1．4 抗性遗传分析方法  69-71
  2 结果与分析  71-77
    2．1 朱砂叶螨对甲氰菊酯的抗性遗传形式  71-74
    2．2 朱砂叶螨对阿维菌素的抗性遗传形式  74-77
  3 小结与讨论  77-79
第3章 抗药性朱砂叶螨生物学及实验种群生态学研究  79-139
  第1节 抗药性叶螨和敏感叶螨的生物学特性  79-90
    1 材料与方法  79-80
      1．1 供试叶螨  79-80
      1．2 实验设计  80
    2 结果与分析  80-89
      2．1 温度对S品系、FeR品系和AbR品系发育历期和发育速率的影响  80-82
      2．2 朱砂叶螨S品系、FeR品系和AbR品系各螨态及世代的发育起点和有效积温  82-83
      2．3 朱砂叶螨敏感、抗性品系各螨态及世代发育速率与温度关系的模拟  83-85
      2．4 温度对朱砂螨敏感品系及抗性品系繁殖力的影响  85-86
      2．5 同一温度下（26℃）三个单剂品系不同抗性水平生物学特征比较  86-89
    3 小结与讨论  89-90
  第2节 抗药性叶螨和敏感叶螨的实验种群生态学  90-139
    1 材料与方法  91
    2 结果与分析  91-105
      2．1 生命表概述  91
      2．2 朱砂叶螨敏感品系和抗药性品系的生命生殖力表  91-95
      2．3 生命表分析  95-98
      2．4 种群参数  98-102
      2．5 朱砂叶螨抗药性品系的相对适合度  102-105
    3 小结与讨论  105-139
第4章 朱砂叶螨抗药性机理研究  139-183
  第1节 朱砂叶螨抗药性与羧酸酯酶活性的关系  139-148
    1 材料与方法  140-143
      1．1 供试朱砂叶螨  140
      1．2 主要试剂及仪器  140
      1．3 测定方法  140-143
    2 结果与分析  143-146
      2．1 酶源蛋白含量  143-144
      2．2 朱砂叶螨各品系羧酸酯酶比活力  144-145
      2．3 朱砂叶螨各品系羧酸酯酶Vmax及Km比较  145-146
    3 结论与讨论  146-148
  第2节 朱砂叶螨抗药性与磷酸酯酶活性的关系  148-152
    1 材料与方法  148-150
      1．1 供试朱砂叶螨  148
      1．2 主要试剂及仪器  148-149
      1．3 测定方法  149-150
    2 结果与分析  150-152
      2．1 对硝基酚标准曲线制作  150-151
      2．2 朱砂叶螨各品系酸性、碱性磷酸酯酶比活力测定  151-152
    3 结论与讨论  152
  第3节 朱砂叶螨抗药性与乙酰胆碱酯酶活性的关系  152-156
    1 材料与方法  153-154
      1．1 供试朱砂叶螨  153
      1．2 主要试剂及仪器  153
      1．3 测定方法  153-154
    2 结果与分析  154-155
      2．1 朱砂叶螨不同品系乙酰胆碱酯酶酶源蛋白含量测定  154-155
      2．2 朱砂叶螨不同品系乙酰胆碱酯酶比活力测定  155
    3 结论与讨论  155-156
  第4节 朱砂叶螨不同品系酯酶同工酶研究  156-163
    1 材料与方法  156-158
      1．1 供试朱砂叶螨  156
      1．2 主要试剂及仪器  156-157
      1．3 测定方法  157-158
    2 结果与分析  158-163
      2．1 朱砂叶螨各品系酯酶同工酶电泳图谱比较  158-159
      2．2 朱砂叶螨各品系酯酶同工酶密度扫描比较  159-161
      2．3 朱砂叶螨各品系主要酶带占整个酶谱的密度比例  161-162
      2．4 敏感品系和3个单剂筛选品系主要酶带迁移距离比较  162-163
    3 小结与讨论  163
  第5节 朱砂叶螨抗药性与谷胱甘肽-S-转移酶活性的关系  163-167
    1 材料与方法  164-165
      1．1 供试朱砂叶螨  164
      1．2 主要试剂及仪器  164
      1．3 测定方法  164-165
    2 结果与分析  165-167
    3 小结与讨论  167
  第6节 朱砂叶螨抗药性与多功能氧化酶活性的关系  167-172
    1 材料与方法  168-169
      1．1 供试朱砂叶螨  168
      1．2 主要试剂及仪器  168
      1．3 测定方法  168-169
    2 结果与分析  169-171
      2．1 对硝基苯酚的标准工作曲线  169-170
      2．2 朱砂叶螨不同品系MFO氧-脱甲基活性比较  170-171
    3 小结与讨论  171-172
  第7节 朱砂叶螨抗药性与三种保护酶活性的关系  172-176
    1 材料与方法  173-175
      1．1 供试朱砂叶螨  173
      1．2 主要试剂及仪器  173
      1．3 测定方法  173-175
    2 结果与分析  175-176
    3 小结与讨论  176
  第8节 增效剂对朱砂叶螨增效作用研究  176-181
    1 材料与方法  177-178
      1．1 供试朱砂叶螨  177
      1．2 供试药剂  177
      1．3 增效作用测定方法  177-178
    2 结果与分析  178-180
      2．1 敏感品系中三种增效剂对三种单剂的增效作用  178
      2．2 AbR品系中不同增效剂对阿维菌素的增效作用  178-179
      2．3 FeR品系中不同增效剂对甲氰菊酯的增效作用  179
      2．4 PyR品系中不同增效剂对哒螨灵的增效作用  179-180
    3 小结与讨论  180-181
  第9节 朱砂叶螨抗药性生化机理讨论  181-183
第5章 朱砂叶螨抗药性风险评估及抗性治理研究  183-195
  第1节 数量遗传学的基本原理  183-187
    1 数量性状的遗传  183-184
    2 遗传力  184
    3 抗性种群的现实遗传力及其评估  184-187
      3．1 影响害虫种群抗性现实遗传力估计值的因素  186
      3．2 抗性现实遗传力在抗性进化研究中的应用  186-187
  第2节 朱砂叶螨对几种药剂的抗性风险评估及抗性治理  187-195
    1 材料与方法  187-189
      1．1 供试药剂  187
      1．2 抗性筛选和生物测定  187-188
      1．3 交互抗性测定  188
      1．4 现实遗传力（h~2）的估算  188
      1．5 抗性风险评估  188
      1．6 抗性治理措施评估  188-189
    2 结果与分析  189-193
      2．1 朱砂叶螨对几种药剂的抗性现实遗传力  189
      2．2 抗药性风险评估  189-190
      2．3 三个单剂的交互抗性测定  190-191
      2．4 抗性治理措施评价  191
      2．5 抗性治理措施的验证  191-193
    3 讨论  193-195
主要结论  195-198
参考文献  198-212
附录  212-214
致谢  214-215

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