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小菜蛾PxGABARα1基因突变与氟虫腈抗性的关系

作　者: 高炜月
导　师: 吴益东
学　校: 南京农业大学
专　业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 小菜蛾 氟虫腈 狄氏剂 PxGABARa1 抗性遗传
分类号: S433.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


小菜蛾(Plutella xylostella)是十字花科蔬菜的重要害虫,使用化学杀虫剂一直是在田间防治小菜蛾的主要手段,小菜蛾已经成为抗药性最为严重以及最难以防治的害虫之一。氟虫腈(Fipronil)是苯基吡唑类杀虫剂,作用于昆虫γ-氨基丁酸(GABA)受体。在小菜蛾上,已克隆到2种不同的Rdl同源GABA受体基因(PxGABARα1和PxGABARα2),这2个基因与Z染色体连锁。在本文研究中,利用室内筛选及田问采集获得3个小菜蛾氟虫腈高抗品系,并通过抗性连锁分析及基因型鉴定对其PxGABARα1基因突变与氟虫腈抗性的关系进行了研究。1.小菜蛾PxGABARα1基因A282S突变与氟虫腈和狄氏剂抗性连锁遗传分析通过氟虫腈筛选SZ品系获得具有PxGABARα1基因A282S突变的纯合品系SZ-FSer；通过狄氏剂筛选SZ品系获得具有PxGABARα1基因A282S突变的纯合品系SZ-Dser。将SZ-Dser雄蛾(ZSzs)与ROTH敏感品系雌蛾(ZAW),再选取F1代雄蛾(ZSZA)与ROTH敏感品系雌蛾(ZAW)进行回交。分别用狄氏剂、氟虫腈和硫丹对回交后代进行处理,并对存活幼虫PxGABARα1基因A282S突变频率行检测。结果表明：SZ-Dser品系对狄氏剂的抗性与PxGABARα1基因A282S突变紧密连锁；SZ-Dser品系对氟虫腈和硫丹的抗性与A282S突变具有一定的相关性。同样,将SZ-FSer雄蛾(ZSzs)与ROTH敏感品系雌蛾(ZAW),再选取F1代雄蛾(ZSZA)与ROTH敏感品系雌蛾(ZAW)进行回交。在15 ppm氟虫腈处理下回交后代存活幼虫PxGABARα1基因A282S突变纯合子个体的频率(37.7%)显著高于回交后代在3 ppm氟虫腈处理下存活幼虫的突变纯合子个体的频率(10.2%)。该结果也表明,SZ-Fser品系对氟虫腈抗性与A282S突变也具有一定的关联性。2.小菜蛾田间种群氟虫腈抗性的遗传方式2009年采自安徽合肥的田间种群(HF)对氟虫腈具有420倍的高水平抗性,对环戊二烯类杀虫剂具有1.9倍至28倍低至中等水平抗性。用氟虫腈对HF种群连续筛选25代,得到对氟虫腈抗性达2200倍的高抗品系(HF-R)。将HF-R品系与ROTH敏感品系进行正、反交和回交,并测定了氟虫腈对其正、反交后代及回交后代的LCP线。抗性遗传方式的分析结果表明,小菜蛾HF-R品系对氟虫腈的抗性为单基因控制、不完全显性遗传,同时氟虫腈抗性水平在一定程度上与性染色体连锁。3.小菜蛾HF-R氟虫腈高抗品系PxGABARα1氨基酸突变的多样性为了研究PxGABARα1基因在HF-R高抗品系中是否存在A282S突变,使用简并引物扩增包含282突变位点旁侧序列的DNA片段。测序结果表明,HF-R抗性品系除了具有A282S突变外,还具有V285M和T286M两种点突变。通过扩增PxGABARα1全长cDNA,发现了HF-R抗性品系中存在3种不同的突变等位基因(282S285v286T；282A285V286M；282G285M286T),而在ROTH敏感品系中只有一种等位基因(282A285V286T)。HF-R抗性品系中存在的3种基因型可能为PxGABARα1基因的不同等位基因,也可能为PxGABARα1基因重复而产生的不同基因(位于Z染色体或常染色体)。这些不同的突变等位基因与小菜蛾氟虫腈抗性的关系值得进一步研究。

全文目录


摘要  6-8ABSTRACT  8-10第一章 文献综述  10-24  1 昆虫抗药性产生机制  10-15    1.1 表皮穿透性降低  10-11    1.2 体内解毒酶活性增加  11    1.3 靶标敏感性下降  11-15  2 氟虫腈的研究概况  15-18    2.1 氟虫腈的降解代谢  16-17    2.2 氟虫腈的研究现状  17-18  3 伴性遗传  18-22    3.1 昆虫的抗性遗传  19-21    3.2 小菜蛾的抗性遗传  21-22  4 本研究的内容及意义  22-24    4.1 本研究的内容  22    4.2 本研究的意义  22-24第二章 小菜蛾PxGABARα1基因A282S突变与氟虫腈和狄氏剂抗性连锁遗传分析  24-36  1 材料与方法  25-28    1.1 供试小菜蛾  25    1.2 供试药剂与仪器  25-26    1.3 小菜蛾的饲养、抗性筛选及生物测定方法  26    1.4 遗传设计及实验方法  26-27    1.5 小菜蛾基因组DNA提取及PCR扩增  27-28  2 结果与分析  28-31    2.1 ROTH与SZ-D~(Ser)亲本、正反交及回交后代PASA检测  28-29    2.2 ROTH品系与SZ-F~(Ser)品系杂交、回交生物测定及PASA检测  29-31  3 讨论  31-36    3.1 PxGABARα1基因的遗传方式  31-33    3.2 PxGABARα1基因A-S突变与氟虫腈抗性的相关性  33    3.3 总结  33-36第三章 小菜蛾田间种群对氟虫腈抗性的遗传方式  36-46  1 材料与方法  36-39    1.1 供试小菜蛾  36-37    1.2 供试药剂与仪器  37    1.3 饲养、筛选及生物测定方法  37    1.4 交互抗性测定  37    1.5 小菜蛾对氟虫腈抗性遗传设计  37-39  2 结果与分析  39-44    2.1 小菜蛾合肥品系交互抗性测定  39    2.2 小菜蛾对氟虫腈抗性遗传方式分析  39-44  3 讨论  44-46第四章 小菜蛾HF-R氟虫腈高抗品系PxGABARα1氨基酸突变的多样性  46-54  1 材料与方法  47-50    1.1 供试小菜蛾  47    1.2 供试药剂与仪器  47    1.3 小菜蛾总RNA和DNA的提取及琼脂糖凝胶检测  47    1.4 cDNA第一链的合成  47-48    1.5 小菜蛾GABA受体cDNA片段的扩增、克隆、测序  48-49    1.6 PCR产物回收与纯化  49    1.7 回收产物的连接、转化及扩大培养  49-50    1.8 序列测定与分析  50  2 结果与分析  50-53  3 讨论  53-54全文总结  54-56参考文献  56-66攻读学位期间发表的学术论文  66-68致谢  68

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 病虫害及其防治 > 植物虫害及其防治 > 鳞翅目害虫
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