王英* 赵舒 石力 徐志峰申光茂 何林**
西南大学植物保护学院,重庆 400716
朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)是一种重要的世界性害螨,能够危害多种作物。由于杀螨(虫)剂大量、持续、不科学地使用以及该螨繁殖力强、世代周期短、近亲交配率高、活动范围小、受药机会多的生物学特性,使得其抗性问题尤为突出。丁氟螨酯(Cyflumetofen) 是一种苯酰乙腈类新型杀螨剂,具有杀螨活性高、持效性好、对非靶标生物安全等优点,但目前对丁氟螨酯的抗性生化机制及靶标作用机制还缺乏相关的研究。
本研究筛选出了对丁氟螨酯的敏感品系(CyS),LC50值为0.79 mg/L;以及朱砂叶螨对丁氟螨酯抗性品系(CyR),筛选至43代时,LC50值为16.85mg/L,抗性倍数(Rf)达到21.33倍。增效剂实验表明DEM具有显著增效作用,暗示谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)介导朱砂叶螨对丁氟螨酯抗药性。采用酶标仪分别对CyR 筛选至12代(Rf=5.48)、28代(Rf=8.34)、43代(Rf=21.33)时的CyS的谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、多功能氧化酶(MFO)和羧酸酯酶(CarE)活性进行测定,结果发现:随着丁氟螨酯抗性倍数的升高,三种解毒酶活性也逐渐升高,在8.34倍的抗性水平下,CyR的GSTs和 MFO的比活力分别是CyS比活力的2.61和1.70倍;抗性水平达到21.33倍时,CyR的GSTs、 MFO、CarE的比活力分别是CyS比活力的7.20、1.85和1.95倍。这说明朱砂叶螨对丁氟螨酯抗性的产生与解毒酶活性升高有关,其中GSTs活性升高最为显著,说明其可能是朱砂叶螨对丁氟螨酯代谢抗性中最关键的解毒酶。靶标研究方面,通过检测CyR_49(Rf=31.19)、CyR_54(Rf=43.38)和CyR_64(Rf=54.42)的SQR活性发现:且随着抗性倍数升高,CyR较CyS 的SQR活性逐渐降低。基于二斑叶螨基因组数据库,利用PCR技术,克隆获得5条朱砂叶螨线粒体复合物Ⅱ基因,分别为对应四个亚基的SDHA,SDHB,SDHC,SDHD基因及负责黄素蛋白上FAD辅因子连接的SDH5基因。同时检测5条基因在CyR品系49代、54代和64代的3日龄雌成螨中的表达发现,5条基因在CyR中的表达量均低于CyS,这一结果可能是导致CyR品系SQR活性降低的原因,也暗示了SQR活性降低和基因表达量降低与朱砂叶螨对丁氟螨酯抗药性有一定关系。以上结果将对丁氟螨酯在实践生产中的合理使用提供科学依据,也可为更深入的开展丁氟螨酯抗性分子机制研究奠定基础。
关键词 朱砂叶螨,丁氟螨酯,抗药性,解毒酶,线粒体复合物Ⅱ