【摘 要】
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巴氏新小绥螨Neoseiulus barkeri属蛛形纲(Arachnida)蜱螨亚纲(Acari)寄螨目(Paratiformes)革螨亚目(Gamasida)植绥螨科(Phytoseiidae),是一类被广泛应用于害虫生物防治的捕食性。目前,田间应用的捕食螨多为敏感品系,需要在释放捕食螨期间,停用或减少使用化学农药,这难免影响其它害虫的防治。鉴于此,本文针对巴氏新小绥螨在生产应用中所面临的实际
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巴氏新小绥螨Neoseiulus barkeri属蛛形纲(Arachnida)蜱螨亚纲(Acari)寄螨目(Paratiformes)革螨亚目(Gamasida)植绥螨科(Phytoseiidae),是一类被广泛应用于害虫生物防治的捕食性。目前,田间应用的捕食螨多为敏感品系,需要在释放捕食螨期间,停用或减少使用化学农药,这难免影响其它害虫的防治。鉴于此,本文针对巴氏新小绥螨在生产应用中所面临的实际问题,在室内应用毒死蜱对巴氏新小绥螨敏感品系进行持续抗性筛选,以期获得抗性品系,在此基础上,比较巴氏新小绥螨毒死蜱抗性品系和敏感品系的生物学特性,分析巴氏新小绥螨抗性获得后对其生长发育、繁殖及捕食功能的影响;进一步对巴氏新小绥螨毒死蜱抗性品系和敏感品系进行转录组测序,鉴定与抗药性相关的基因,应用实时荧光定量PCR技术检测候选基因的表达量,并通过RNAi技术深入分析候选基因的功能,以明确巴氏新小绥螨对毒死蜱抗性的分子机理。1.巴氏新小绥螨对毒死蜱抗性选育及其生物学特性评价在室内采用药膜法测定毒死蜱对巴氏新小绥螨的毒力,以半致死浓度(lethal medium concentration,LC50)为选择压力,对巴氏新小绥螨敏感种群进行逐代汰选。经过毒死蜱21代持续筛选,获得了抗性倍数为34.77倍的巴氏新小绥螨中抗品系,LC50值由44.41 mg/L提高到了1,544.02 mg/L。在此基础上,应用生命表法分析抗性获得对巴氏新小绥螨相对适合度(relative fitness,Rf)的影响,并采用Holling II模型拟合分析不同温度条件下(15,20,25,30和35℃)巴氏新小绥螨敏感品系和抗性品系对柑橘全爪螨Panonychus citri卵和雌成螨的捕食功能反应差异。结果表明,巴氏新小绥螨毒死蜱抗性品系各螨态发育历期、子代雌性比率、每雌单日产卵量、平均世代周期(T)和捕食功能反应等参数较敏感品系无显著差异(P>0.05)。在25和30℃条件下时,巴氏新小绥螨抗性品系的相对适合度略有所下降,而20和35℃条件下时相对适合度略有上升。总体而言,巴氏新小绥螨毒死蜱抗性获得对其在不同温度条件下生物学特性的影响较小。2.巴氏新小绥螨毒死蜱抗性与敏感品系转录组测序利用高通量测序技术对巴氏新小绥螨毒死蜱抗性品系和敏感品系进行转录组测序分析。通过组装最终获得了110,575个转录本和49,414个Unigene,利用Blast软件将组装获得的Unigene比对到8大数据库(COG、GO、KEGG、KOG、NR、Pfam、Swiss-Prot、egg NOG)中,共有14,927条获得信息注释(占比30.21%)。在转录组测序的基础上对巴氏新小绥螨毒死蜱抗性品系和敏感品系进行表达谱分析,在获得的77个差异表达基因中,有42个基因上调,35个基因下调。在上调基因中,c38168.graph_c0,c38004.graph_c0和c38045.graph_c0可能与抗性产生有关。3.巴氏新小绥螨候选基因的表达模式分析通过实时荧光定量PCR对巴氏新小绥螨3个候选基因在不同发育阶段的m RNA水平进行检测,结果表明,NbAkt、NbCYP3A16和NbCYP3A6基因在抗性品系不同发育阶段的表达具有特定差异。NbCYP3A16基因在卵期时表达量最高,上调倍数为22.14倍;而NbCYP3A6和NbAkt基因则均在成螨期时表达量最高,上调倍数分别为19.70倍和11.45倍。对巴氏新小绥螨进行药剂胁迫处理,结果发现,巴氏新小绥螨抗性和敏感品系经过毒死蜱胁迫处理6,12和24 h后,NbAkt、NbCYP3A16和NbCYP3A6基因的表达量在巴氏新小绥螨敏感品系中的无显著变化,但在抗性品系中均能被显著诱导,并且表达量的变化具有时间效应。4.候选基因RNAi分析利用RNAi技术对上调的1个蛋白激酶基因(NbAkt)和2条P450基因(NbCYP3A16、NbCYP3A6)进行功能分析。以取食ds:e GFP作为对照,巴氏新小绥螨毒死蜱抗性品系饲喂dsRNA处理12,24和48 h后,NbAkt基因的相对表达量显著低于对照(P<0.05)。NbCYP3A16基因的表达量在处理24和48 h时的相对表达量显著低于对照(P<0.05)。而NbCYP3A6基因在3个时间点的相对表达量均显著下调(P<0.05)。沉默巴氏新小绥螨3个基因后,使用毒死蜱进行敏感性测定。结果显示,NbAkt、NbCYP3A16和NbCYP3A6基因沉默后,巴氏新小绥螨的校正死亡率均有不同程度的上升,表明NbAkt、NbCYP3A16和NbCYP3A6基因上调与巴氏新小绥螨对毒死蜱的抗性形成有关。
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