稻飛虱與黑肩綠盲蝽乙酰膽堿酯酶和RDL的差異及毒理學(xué)特性研究.pdf

1、褐飛虱Nilaparvata luges St(a)l（Brown planthopper, BPH）是目前最主要的水稻害蟲之一?；瘜W(xué)防治是其目前最為常見的防治手段。但長期的化學(xué)防治不僅危害了生態(tài)環(huán)境，更導(dǎo)致了褐飛虱對多種化學(xué)殺蟲劑產(chǎn)生了極強的抗性。因此，摒棄單一的化學(xué)防治，采用化學(xué)防治與生物防治相結(jié)合的綜合治理措施顯得尤為必要。
　　黑肩綠盲蝽Cyrtorrhlnus lividlpennis Bedt作為褐飛虱最重要的天敵之一

2、，其對褐飛虱低齡若蟲及卵的數(shù)量控制效果明顯。但是由于生存環(huán)境與稻田飛虱相似，黑肩綠盲蝽種群在褐飛虱的化學(xué)防治的同時也遭到了破壞。因此，開發(fā)一種既對褐飛虱有顯著效果，又對其天敵黑肩綠盲蝽危害較小的化學(xué)殺蟲劑是一種全新的思路。本文首先對這兩種昆蟲進行了6種殺蟲劑的敏感性差異評價，再從分子水平上，先后通過現(xiàn)代分子生物學(xué)實驗和測序技術(shù)，對黑肩綠盲蝽的靶標分子進行相關(guān)研究。主要研究結(jié)果如下:
　　一、黑肩綠盲蝽與褐飛虱對6種殺蟲劑的毒力測定

3、與敏感性差異
　　利用藥膜法對2013年采自我國廣西南寧地區(qū)同一片稻田的黑肩綠盲蝽與褐飛虱的三齡若蟲進行了殺蟲劑敏感性測定。結(jié)果顯示，測試的6種殺蟲劑中，除了醚菊酯之外，黑肩綠盲蝽相較于對其余5種殺蟲劑（氟蟲腈，仲丁威，甲萘威，對氧磷，二嗪氧磷）均表現(xiàn)出顯著的敏感性。其中黑肩綠盲蝽對仲丁威，甲萘威，對氧磷，二嗪氧磷的敏感性分別為褐飛虱的5.05倍，5.44倍，3.67倍，2.84倍。黑肩綠盲蝽對于氟蟲腈的敏感性達到了褐飛虱的12.

4、81倍，表現(xiàn)出很強的敏感性。
　　二、稻飛虱與黑肩綠盲蝽乙酰膽堿酯酶基因差異分析
　　通過高通量測序技術(shù)，獲得的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫，通過檢索轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫中的基因序列和手工拼接，獲得兩條可能編碼乙酰膽堿酯酶的基因序列。在這兩個已有基因片段的基礎(chǔ)上設(shè)計出特異引物，采用巢式PCR和RACE技術(shù)，克隆了基因全長，并進行相關(guān)分析。根據(jù)相似性將兩個乙酰膽堿酯酶基因分別命名為黑肩綠盲蝽的AChE1基因Cl-ace1和AChE2基因Cl-ace2

5、。同源性分析發(fā)現(xiàn)，這兩個基因與包括稻飛虱在內(nèi)的昆蟲乙酰膽堿酯酶兩個基因有很高相似性。
　　三、黑肩綠盲蝽RDL亞基的克隆與比對分析
　　在轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，通過人工查找和基因比對，查找到數(shù)據(jù)庫中多條與昆蟲RDL基因相似的序列。經(jīng)過轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫的搜索比對中發(fā)現(xiàn)了黑肩綠盲蝽RDL基因的兩種不同轉(zhuǎn)錄本，主要差異為M3和M4兩個跨膜區(qū)之間的胞內(nèi)區(qū)之間有一段長度為31aa的氨基酸序列的插入。在此基礎(chǔ)上利用RACE技術(shù)進行基因克隆，

6、獲得了黑肩綠盲蝽這兩種RDL基因全長。經(jīng)過分析后分別將其命名為Cl-RDL和Cl-RDL-In。
　　四、稻飛虱與黑肩綠盲蝽RDL對氟蟲腈敏感性的差異
　　通過體外表達和雙電極電壓鉗記錄技術(shù)，記錄了黑肩綠盲蝽兩種RDL亞基與褐飛虱RDL亞基對GABA和氟蟲腈的敏感性差異。結(jié)果表明，黑肩綠盲蝽Cl-RDL,Cl-RDL-In比褐飛虱Nl-RDL對GABA和氟蟲腈更加敏感，Cl-RDL-In相較于Cl-RDL對氟蟲腈有一定程度上