| 成果名称: | 荔枝蒂蛀虫对溴氰菊酯代谢适应的分子机制研究 |
| 完成单位: | 广东省农业科学院植物保护研究所,中华人民共和国广东出入境检验检疫局,广州市生物防治站 |
| 主要人员: | 孙海滨,柏建山,刘艳萍,汤历,王志元,徐树兰,王思威,邓艳,隋晶晶,刘明津,李鹏燕 |
| 介绍: | 1、课题来源和背景: 荔枝蒂蛀虫是危害荔枝龙眼的最主要的害虫。目前,在生产中对荔枝蒂蛀虫的防治仍以化学防治为主,兼以性引诱剂诱杀以及清理落果等农业措施。在我国登记和使用的农药中,菊酯类作为主要农药品种被长期的、大量的使用,使该害虫对其耐药性大大提高,在生产上不得不提高使用浓度和使用次数进行防治。因此,菊酯类农药成为影响荔枝龙眼安全生产、产量和品质的主要原因。 2、研究目的与意义: 本成果选择具有不同敏感性的荔枝蒂蛀虫虫源,明确起代谢作用的解毒酶种类,进而确定解毒酶活性及其表达差异,探明荔枝蒂蛀虫对溴氰菊酯代谢的分子机制。该研究为探索菊酯类农药的作用靶标提供依据,对新型菊酯类农药的研发、生产上的安全使用具有重要的实践指导意义。 3、主要论点与论据: 首先,发现广州地区对溴氰菊酯有不同敏感性的两组虫源。研究建立荔枝蒂蛀虫田间虫源对溴氰菊酯敏感性分组的方法,综合田间用药历史调查及用药胁迫处理,在荔枝主产区(广东广州、茂名、福建漳州、广西南宁等地)进行虫源采集和毒力测定,最终在广州黄埔区两个栽培相同品种(淮枝)的果园,分别筛选出对溴氰菊酯具有敏感性差异的两组虫源,并将其分别命名为相对敏感组和不敏感组。 其次,发现荔枝蒂蛀虫体内多种解毒酶。基于文献对鳞翅目昆虫及菊酯类农药相关的解毒酶种类的研究报道,对多种解毒酶进行活性测定,初步明确了耐药性相关的解毒酶种类:羧酸酯酶、细胞色素P450、多功能氧化酶、磷酸酯酶。 最后,鉴定得到大量解毒酶基因。对两组具有敏感性差异和解毒酶活性差异的田间虫源进行转录组测序,采用先进的第二代高通量测序技术Illumina HiseqTM 2000/MiseqTM,并采用Trinity方法进行转录本拼接,对基因进行功能注释,挖掘了大量与耐药性相关的解毒酶基因,并进行表达丰度分析和基因突变分析,预测基因功能;共筛选出5495个耐药性相关基因,进一步筛选出多功能氧化酶和羧酸酯酶基因家族共167个,重点基因为6个上调基因和12个下调基因。对基因突变的分析表明,167个基因中有130个同义突变基因和33个非同义突变基因。 4、创见与创新: 本成果从不同敏感性的荔枝蒂蛀虫种群入手,采用生物、化学、分子生物学等方面的实验方法、技术,从一个崭新的角度去研究荔枝蒂蛀虫对溴氰菊酯产生耐药性的分子机制,这是本成果的特色。 另外,本成果首次克隆荔枝蒂蛀虫耐药性相关基因,对其相关功能基因进行生物信息学分析,明确荔枝蒂蛀虫耐药性分子机制。 5、社会经济效益: 本成果开展荔枝蒂蛀虫对溴氰菊酯的解毒代谢分子机制,项目成果不仅在理论上开拓荔枝蒂蛀虫对菊酯类杀虫剂的解毒代谢机制的全新认识,而且为研发新的防治荔枝蒂蛀虫的药剂提供新思路,为提高杀虫剂防治效果、减少杀虫剂使用提供科学依据,对提高荔枝龙眼产业安全生产也具有重要的理论和现实意义。 6、存在的问题 :本成果的研究时间仅为一年,我们已建立了研究方法,初步探明了荔枝蒂蛀虫田间虫源对溴氰菊酯的代谢适应的机制。 下一步荔枝蒂蛀虫对溴氰菊酯等菊酯类农药的分子代谢机制研究需要更深入探讨以下两个方面: (1) 菊酯类农药对主要解毒代谢酶基因表达模式分析,从核酸到蛋白角度,分析差异基因的蛋白表达特征; (2) 主要基因在代谢适应机制中的功能验证。 7、历年获奖情况: 无。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2021-05-26 |
| 研究起止时间: | 2014-01-01至2014-12-31 |
| 所属行业: | 农、林、牧、渔业 |
| 所属高新技术类别: | |
| 评价单位名称: | 国家自然科学基金委员会 |
| 评价日期: | 2015-04-24 |
