小菜蛾对性诱剂的抗性机理及风险评估

摘要

小菜蛾,主要危害萝卜、白菜和菜心等十字花科类蔬菜，是十字花科类蔬菜上的重要害虫之一。据统计，全世界每年投入40~50亿美元用于防治小菜蛾。目前，防治小菜蛾的主要手段是采用化学药剂防治，但是由于人们在化学药剂上的不合理的使用，而且小菜蛾世代周期短，繁殖速度快，因此，小菜蛾已对目前大多数的化学药剂产生了一定的抗药性。在采用多种防治措施来治理小菜蛾时，使用性诱剂不但可以在不杀伤天敌，而且对环境友好的前提下，能够取得很好的防治效果。那么，小菜蛾对性诱剂是否也会产生抗药性，以及如若其对性诱剂产生抗药性后，其抗药性的机理又是什么样的，本论文对此进行了研究，研究结果如下：
　　1.由于不同国家地区的小菜蛾种群的性信息素的比例及含量不同，因此，在使用性诱剂对本实验室饲养的小菜蛾种群进行抗性选育时，先对其性信息素的比例进行了筛选，最终得出性诱剂各组分的比例在（Z）-11-十六碳烯醛：（Z）-11-十六碳乙酸酯：（Z）-11-十六碳烯醇=5:5:1时，使用剂量为55μ g时，具有最佳的引诱率，引诱率可达到85%。
　　2.通过对室内小菜蛾进行了连续12代的抗性选育后，得到抗性种群（ R）和敏感种群（S），抗性品系对性诱剂的抗性倍数为25.83倍，为中等水平抗性，引诱率也有起初的85%下降到48.9%。通过构建生命表，对敏感品系和抗性品系的生物适合度进行了比较，抗性品系相对敏感品系生物适合度下降，相对适合度为0.768，尤其在产卵量上存在显著差异。
　　3.在对室内两品系小菜蛾种群的性信息素结合蛋白与受体蛋白的研究中，利用实时荧光定量 PCR对性信息素受体蛋白进行表达量的研究发现，抗性品系的控制性信息素受体蛋白的基因存在表达量下降的现象，且与 Z11-16：Ald相对的受体 OR1存在显著差异。抗性品系的性信息素结合蛋白PBP3的氨基酸序列与敏感品系的氨基酸序列相比存在氨基酸的替换的现象，其中PBP3氨基酸序列中发生了3对氨基酸被替换。分别为60位的精氨酸被替换为赖氨酸，125位的丙氨酸被替换为甘氨酸，以及127位的丝氨酸被替换为苏氨酸。通过模拟分子对接，将两品系的性信息素受体PBP3分别与三种性信息素分子进行了模拟对接，结果显示，抗性品系的性信息素结合蛋白与性信息素分子之间的结合自由能略有升高，由此推测，这种现象可能是导致小菜蛾对性诱剂敏感性下降的原因之一。
　　4.通过对抗性品系的现实遗传力进行计算发现，连续12代的筛选后，总的现实遗传力（h2）为0.049。在筛选初期（F0~F5）可能由于筛选压力高，现实遗传力为0.062，相较于后期（F6~F11）的筛选较高，现实遗传力0.019。在抗性种群现实遗传力不变的前提下，假设在汰选压力为50%~90%，现实遗传力稳定不变的情况下，小菜蛾对性诱剂的敏感性降低10倍所需的代数为9.4~4.3代。

目录

声明

1前言

1. 1小菜蛾的分布与危害

1. 2小菜蛾的抗药性研究进展

1. 3抗性小菜蛾种群的相对适合度

1. 4抗性风险评估

1. 5小菜蛾的抗性治理及综合防治

1. 6小菜蛾性诱剂的研究进展

1.7小菜蛾性信息素结合体（PBPs）和受体（ORs）的研究进展

1. 8立体依据、研究目的及意义

2材料与方法

2. 1试验材料

2. 2试验方法

3结果与分析

3. 1小菜蛾性诱剂各组分的最优配比

3. 2小菜蛾性诱剂的最佳使用剂量

3. 3 小菜蛾对性诱剂的抗性筛选

3. 4小菜蛾敏感品系和抗性品系的生物适合度比较

3. 5小菜蛾敏感品系与抗性品系ORs的表达量比较

3. 6小菜蛾敏感品系与抗性品系P BPs的差异比较

3. 7小菜蛾对性诱剂的抗性现实遗传力

3. 8小菜蛾对性诱剂的抗性风险评估

4讨论与结论

4. 1 讨论

4. 2有待进一步研究的问题

4. 3 结论

致谢

参考文献

附录A硕士期间科研、参加学术活动情况

附录B敏感品系与抗性品系小菜蛾基因组PBP3的序列对比