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褐飞虱Nilaparvata lugens Stl(Brown planthopper)是水稻的重要害虫，吡虫啉是防治这一害虫效果最好、使用最广的当家农药品种，为了延缓褐飞虱对吡虫啉的抗性发展，延长吡虫啉的田间使用寿命，本文通过田间抗性调查、室内抗性筛选及适合度的研究，系统分析了褐飞虱对吡虫啉产生抗性的风险；同时以室内筛选的抗性品系和敏感品系试虫为材料，利用现代分子生物技术，研究分析了抗性产生的生化和分子机制，取得了多项具有重要理论和实践意义的成果。 一、褐飞虱饲养技术与田间抗药性调查 本研究根据褐飞虱的生物学特性，通过不同方法的比较，建立了简便易行的褐飞虱室内连续饲养技术。同时为了了解褐飞虱田间抗性状况，连续2年测定了桂林、安庆和东台3地区褐飞虱对10种杀虫剂的敏感性。结果发现，褐飞虱对吡虫啉和醚菊酯最敏感，对马拉硫磷、杀螟松、二嗪磷和氰戊菊酯的敏感性最低，且已产生了不同程度的抗性。在年度和地区间，褐飞虱的敏感性变化不大，但对吡虫啉的敏感性有明显的下降趋势。由于吡虫啉是褐飞虱化学防治的当家品种，目前尚没有更好的替代药剂，为了延缓抗性发展、保证褐飞虱的持续有效治理，研究其抗性发生规律，建立灵敏的抗性监测技术和有效的抗性治理策略，是十分必要的。 二、褐飞虱对吡虫啉抗性的室内连代筛选 根据吡虫啉内吸特性和水稻根系对其强吸收能力，建立了适合于褐飞虱对吡虫啉抗性筛选的稻苗浸根法，并利用吡虫啉进行了室内连代抗性筛选。结果发现，褐飞虱对吡虫啉的抗性发展呈“双S”型，在最初筛选的9代中，抗性发展缓慢，比原始种群仅增加3倍左右。第10代到第22代抗性发展较快，与敏感品系相比，抗性由18.2倍上升到了75.2倍。随后，维持在77.0倍左右。但第26代后，抗性再次出现迅速上升，从第29代到第33代，抗性倍数由109.1上升到250.7倍。第33代后，抗性出现发展平台，最终抗性维持在255.0倍左右。这不仅说明褐飞虱具有对吡虫啉产生高水平抗性的可能，而且“双S”型抗性增长也预示褐飞虱对吡虫啉的抗性可能涉及2个不同的抗性机理。此外，本研究筛选获得的抗性品系也为适合度和抗性机理研究提供了宝贵材料。 三、吡虫啉抗性对褐飞虱种群适合度的影响 本研究通过构建种群生命表，观察比较了筛选过程中的部分代表性世代(T11、T25和T35)和敏感性品系的一系列生长发育和繁殖特征，就抗性对种群适合度的影响进行了研究。结果表明，3个选定的筛选世代都表现出显著的适合度下降，而且T25和T35褐飞虱对毗虫琳的抗性及其机理研究适合度的下降幅度远大于Tll，表现为一系列生长发育和繁殖上的不利性.相对于敏感品系，高抗品系T25和T35的适合度(0.172;0.1 06)仅有敏感品系的1/5~1/10.这一发现表明，在不使用吮虫琳的情况下，揭飞虱对毗虫琳的杭性会迅速下降.进一步分析认为，抗性褐飞虱适合度的下降，以及大范围迁飞对抗性的稀释作用，是造成田间褐飞虱对咄虫琳杭性发展缓·漫的主要原因.这也说明，只要采取必要的预防性杭药性治理策略，减少毗虫琳的使用，就可以有效地延缓甚至阻止褐飞虱对毗虫琳高水平抗性的发展。四、褐飞虱对毗虫琳抗性的生化机理分析 以毗虫琳抗性筛选过程中代表性世代的褐飞虱为试虫，通过增效试验、交互抗性谱、代谢酶的活力分析和膜蛋白靶标结合试验等，发现毗虫琳与所有作用于乙既胆碱受体的杀虫剂均有明显的交互抗性，而与其他杀虫剂无交互杭性;无论在抗性品系还是敏感品系中，TPP和D EM对吮虫琳都没有增效作用，酉旨酶和谷脱甘肤转移酶的活力变化与咄虫琳抗性也没有相关性;但PBO时毗虫琳表现出显著的增效作用，而且在揭飞虱抗性品系中的增效作用明显强于敏感品系;细胞色素P450单加氧酶活力的变化，在抗性筛选的前25代与抗性发展密切相关，但在极高水平杭性的发展过程中(筛选抗性的第二个上升阶段)基本保持不变;膜蛋白结合试验发现，第35代极高水平抗性揭飞虱的膜蛋白靶标基本失去T对[’H]毗虫琳的结合能力.由此证实，揭飞虱对咄虫琳的抗性机理，主要包括细胞色素P450单加氧酶活力的升高和灰幼示不敏感性两个方面，其中，细胞色素P450单加氧酶活力升高是褐飞虱对咄虫琳产生高水平抗性(抗性上升第一阶段)的主导机制，而靶标不敏感性的出现，是极高水平抗性产生(第二阶段抗性变化)的重要机制.五、褐飞虱烟碱型乙酞胆碱受体亚基的克隆 采用简并引物和半粱式PCR从揭飞虱中克隆烟碱型乙跳胆碱受体基因，获得了5个目标cDNA片段，根据这5个片段设计特异引物进行R人CE扩增，成功地从褐飞虱中克隆到了5个全长基因，其中4个墓因具有乙眺胆碱受体a亚基的典型特征，另一个具有口亚基的典型结构.同源性分析证实，这5个基因与昆虫乙酞胆碱受体的相应亚基具有很高的同源性，高达60%一9。%.因此认为它们是揭飞虱乙酸胆碱受体的4个a亚基和1个p亚基，分别被命名为NI al、NI aZ、NI a3、Nl a4和NI pl，其Genebank登录号分别为:AY378698、AY378699、AY378700、AY378702和AY378703. 另外还发现，在N 1 a3亚基和Nl口1亚基中存在选择性剪接.Nl a3亚基中的剪接发生在5’一非翻译区，没?