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马铃薯甲虫对有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂的抗药性及其机理

作 者: 王志田
导 师: 李国清
学 校: 南京农业大学
专 业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 马铃薯甲虫 抗药性 监测 有机磷 氨基甲酸酯 代谢抗性 乙酰胆碱酯酶 点突变
分类号: S435.32
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata (Say)是北美洲、欧洲和亚洲的大部分国家马铃薯上最重要的食叶害虫。马铃薯甲虫于上世纪90年代从哈萨克斯坦入侵中国,现分布于新疆维吾尔自治区北疆的大部分县(市)。马铃薯甲虫在新疆北疆严重为害马铃薯和茄子。化学防治是一种经济、高效的治理措施。但马铃薯甲虫极易对任何种类的化学药剂产生抗药性。因此,监测其抗药性、分析其抗性机制十分重要和迫切。本文监测了我国主要发生区马铃薯甲虫对5种有机磷(谷硫磷、辛硫磷、马拉硫磷、二嗪磷、水胺硫磷)和3种氨基甲酸酯(克百威、丁硫克百威、甲萘威)杀虫剂的抗药性,并研究了相关的抗性机制。1.马铃薯甲虫相对敏感品系的筛选采集了新疆维吾尔自治区特克斯县的田间品系的成虫和幼虫,测定了田间品系的成虫和4龄幼虫对有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂的b值和LD50值。测定结果与国外报道敏感品系对应数据相比较,b值接近或更小,LD50接近,因此可以把特克斯县的品系作为相对敏感品系。2.诊断剂量法监测马铃薯甲虫对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂抗性水平采用诊断剂量法监测了北疆10个县(市)马铃薯甲虫对8种杀虫剂的抗性水平。发现部分县(市)田间种群都对水胺硫磷、马拉硫磷、克百威和丁硫克百威产生了不同程度的抗药性。其它有机磷杀虫剂和甲萘威在所测县(市)中依然比较敏感。3.毒力回归线法监测马铃薯甲虫对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂抗性水平应用毒力回归线法监测了新疆的察布查尔县、昌吉县、尼勒克县和特克斯县4个不同地理种群的马铃薯甲虫。发现察布查尔田间种群成虫对克百威的抗性较高,达到了18.7倍的抗性,为中等抗性水平。尼勒克田间种群对丁硫克百威抗性为90倍,达高水平抗性;对昌吉田间种群抗性为24.7倍,达中等水平抗性。昌吉和尼勒克田间种群对克百威的抗性分别为17.8倍和10.1倍,均达到中等水平抗性。昌吉田间种群4龄幼虫的对谷硫磷的低水平抗性(7.0倍)。4.增效剂对农药的增效作用测定了增效醚(PBO)、顺丁烯二酸二乙酯(DEM)和磷酸三苯酯(TPP)对马铃薯甲虫成虫和4龄幼虫的增效作用。DEM和TPP在察布查尔田间种群对克百威具有明显的增效作用。PBO、DEM和TPP在昌吉和尼勒克田间种群对克百威均具有明显的增效作用。与此相反,在测定田间种群中,这3种增效剂对谷硫磷无明显增效作用。可见,多功能氧化酶、酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶的解毒作用增强与抗性有关。5.马铃薯甲虫乙酰胆碱酯酶基因抗性相关突变位点的证实马铃薯甲虫乙酰胆碱酯酶基因与有机磷和氨基甲酸酯农药抗性相关的突变位点有三个,分别是S291G、R30K和1392T。本章克隆了新疆马铃薯甲虫含有乙酰胆碱酯酶基因包含S291G的片段,证实了这一突变位点的存在。6. Bi-PASA检测马铃薯甲虫乙酰胆碱酯酶S291G突变频率利用Bi-PASA技术检测新疆昌吉县马铃薯甲虫成虫乙酰胆碱酯酶的突变频率。180头马铃薯甲虫用克百威0.0835μg/头预处理后,死亡91头,死亡率为50.5%。Bi-PASA检测了存活成虫27头,抗性纯合子9头,抗性杂合子18头。昌吉田间种群马铃薯甲虫成虫乙酰胆碱酯酶S291G频率为32.9%,纯合子个体频率16.3%。

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摘要  8-10ABSTRACT  10-13第一章 文献综述  13-35  1 马铃薯甲虫的发生危害  13-15    1.1 马铃薯甲虫的分类与分布  13-14    1.2 马铃薯甲虫的形态特征以及生活习性  14-15    1.3 马铃薯甲虫在国外及在我国的危害情况  15  2 马铃薯甲虫对有机磷氨基甲酸酯农药抗药性的产生及其发展  15-20    2.1 马铃薯甲虫对有机磷类类农药的抗药性  16-18    2.2 马铃薯甲虫对氨基甲酸酯类农药的抗药性  18-20  3 有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂的作用机理  20-21  4 昆虫对有机磷类和氨基甲酸酯类农药杀虫剂的抗性机制  21-24    4.1 表皮穿透性的降低  21-22    4.2 解毒酶活性的增强  22    4.3 靶标部位敏感性的降低  22-23    4.4 其他机制  23-24  5 马铃薯甲虫对有机磷类和氨基甲酸酯类农药抗性的遗传分析  24-25    5.1 抗药性遗传分析方法  24    5.2 有机磷抗药性的遗传分析  24-25    5.3 氨基甲酸酯抗药性的遗传分析  25  6 马铃薯甲虫对有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂抗性的代谢机制  25-27    6.1 酶抑制剂的活性  25-26    6.2 酶活性的测定  26-27  7 马铃薯甲虫对有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂抗性的分子机制  27-32    7.1 乙酰胆碱酯酶的变异  27    7.2 变异和未变异乙酰胆碱酯酶对底物的反应  27-29    7.3 变异和未变异乙酰胆碱酯酶对抑制剂的反应  29-30    7.4 变异和未变异乙酰胆碱酯酶对有机磷的反应  30-31    7.5 变异和未变异乙酰胆碱酯酶对氨基甲酸酯的反应  31    7.6 变异和未变异乙酰胆碱酯酶分子结构的差异  31-32  8 马铃薯甲虫对有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂抗性的排泄机制  32  9 马铃薯甲虫的综合治理  32-33    9.1 物理防治方法  32-33    9.2 化学防治方法  33    9.3 越冬前成虫的防治  33  10 本文的立题背景及意义  33-35第二章 马铃薯甲虫相对敏感品系的确定  35-39  1 材料与方法  35-36    1.1 试虫  35    1.2 供试药剂及用具  35    1.3 实验方法  35-36    1.4 死亡标准  36    1.5 数据分析  36  2 结果与分析  36-37  3 讨论  37-39第三章 诊断剂量法监测马铃薯甲虫的抗性  39-45  1 材料与方法  39-40    1.1 试虫  39-40    1.2 供试药剂及用具  40    1.3 实验方法  40    1.4 试虫死亡的检查标准  40    1.5 数据处理  40  2 结果与分析  40-42    2.1 特克斯马铃薯甲虫成虫和幼虫诊断剂量的确定  40-41    2.2 诊断剂量下的抗性个体百分率  41-42  3 讨论  42-45第四章 毒力回归线法分析马铃薯甲虫的抗性  45-50  1 材料与方法  45-46    1.1 试虫  45    1.2 供试药剂及用具  45    1.3 实验方法  45    1.4 试虫死亡的检查标准  45    1.5 数据处理  45-46  2 结果与分析  46-48    2.1 马铃薯甲虫成虫抗药性的测定  46-48    2.2 马铃薯甲虫幼虫抗药性的测定  48  3 讨论  48-50第五章 马铃薯甲虫抗性的生化机制  50-57  1 材料与方法  50-51    1.1 试虫  50    1.2 实验药剂  50-51    1.3 实验方法  51    1.4 数据处理  51  2 结果与分析  51-55    2.1 增效剂对成虫的增效作用  51-53    2.2 增效剂对4龄幼虫的增效作用  53-55  3 讨论  55-57第六章 马铃薯甲虫乙酰胆碱酯酶基因抗性相关突变位点的证实  57-63  1 材料与方法  58-60    1.1 试虫  58    1.2 主要试剂剂与仪器  58    1.3 总RNA的提取与反转录  58    1.4 PCR引物设计  58-59    1.5 PCR扩增  59    1.6 产物纯化  59    1.7 质粒载体的连接反应和转化  59-60    1.8 质粒DNA测序  60    1.9 序列分析  60  2 结果与分析  60-61  3 讨论  61-63第七章 Bi-PASA技术检测马铃薯甲虫乙酰胆碱酯酶的突变频率  63-71  1 材料与方法  65-67    1.1 试虫  65-66    1.2 药剂、试剂与仪器  66    1.3 试验方法  66-67  2 结果与分析  67-68    2.1 预处理死亡率  67    2.2 Bi-PASA检测结果  67-68  3 讨论  68-71全文总结  71-73参考文献  73-83附录:攻读硕士学位期间发表的论文  83-85致谢  85

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 病虫害及其防治 > 农作物病虫害及其防治 > 薯类作物病虫害 > 马铃薯(土豆)病虫害
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