阿维菌素亚致死剂量对巴氏新小绥螨不同温度品系实验种群影响研究

摘要

巴氏新小绥螨 Neoseiulus barkeri（Hughes），隶属于蛛形纲（Arachnida）、蜱螨亚纲（Acari）、寄螨目（Parasitiformes）、植绥螨科（Phytoseiidae），可以捕食叶螨、蓟马等小型害虫，是生物防治非常重要的天敌之一。本文以巴氏新小绥螨常温品系和耐高温品系为研究对象，在测定了阿维菌素对巴氏新小绥螨常温品系和耐高温品系毒力的基础上，开展了阿维菌素亚致死剂量胁迫对巴氏新小绥螨两种温度品系捕食功能的影响、两种温度品系体内主要解毒代谢酶的影响（包括剂量效应和时间效应）以及10个解毒代谢基因对阿维菌素胁迫响应的浓度效应和时间效应等方面的研究。主要研究内容和结果如下：
　　1.阿维菌素对巴氏新小绥螨两种温度品系及二斑叶螨（Tetranychus urticae）的室内毒力测定
　　采用离心管药膜法对巴氏新小绥螨两种温度品系以及靶标猎物二斑叶螨的雌成螨进行了室内毒力测定。结果表明阿维菌素对巴氏新小绥螨常温品系的LC10、LC20、LC30、LC50分别为1066.42mg/L、1739.56mg/L、2475.57mg/L、4435.98mg/L，阿维菌素对巴氏新小绥螨耐高温品系的LC10、LC20、LC30、LC50分别为565.10mg/L、910.08mg/L、1283.23mg/L、2264.59mg/L，阿维菌素对二斑叶螨的LC50为0.355 mg/L。
　　2.阿维菌素亚致死剂量对巴氏新小绥螨两种温度品系捕食功能的影响
　　本实验主要研究了阿维菌素三个亚致死剂量LC10、LC20、LC30处理后的巴氏新小绥螨常温品系和耐高温品系对二斑叶螨卵的捕食作用。结果表明阿维菌素不同亚致死剂量处理后，巴氏新小绥螨两种温度品系对二斑叶螨卵的捕食量均下降，且随阿维菌素亚致死剂量的增加，影响作用也越大；相同级别的阿维菌素亚致死剂量处理下，巴氏新小绥螨常温品系的捕食量大于高耐温品系。巴氏新小绥螨两种温度品系对二斑叶螨的捕食功能反应模型均为HollingⅡ模型，两个品系分别与各自的对照相比，各亚致死剂量处理下的瞬时攻击系数α减小，处理猎物的时间Th延长，捕食能力α/Th降低，最大日捕食量1/Th降低，从而降低了巴氏新小绥螨对猎物的控制作用。
　　3.阿维菌素亚致死剂量对巴氏新小绥螨两种温度品系主要解毒酶活性的影响
　　本实验研究了阿维菌素亚致死剂量处理，对巴氏新小绥螨两种温度品系体内GSTs、MFOs和CarEs等解毒酶活性影响的剂量效应和时间效应。结果表明阿维菌素亚致死剂量对巴氏新小绥螨两种温度品系GSTs活性均有一定的抑制作用，存在一定的剂量效应和时间效应，即剂量越大，相同浓度处理时间越长，抑制作用也越强，且对耐高温品系的抑制作用较常温品系更强。阿维菌素亚致死剂量对巴氏新小绥螨两种温度品系MFOs和CarEs活性均有一定的诱导作用。具体表现为在阿维菌素浓度相对较低时，其对巴氏新小绥螨两种温度品系MFOs和CarEs的诱导作用较强，活性升高，以抵御外界不良环境，而后随着浓度增大，诱导作用减弱；阿维菌素LC30处理时间越长，对耐高温品系MFOs和CarEs的诱导作用越强，但对常温品系MFOs和CarEs的诱导作用则会有所减弱。
　　4.巴氏新小绥螨两种温度品系阿维菌素胁迫下解毒代谢基因的表达模式分析
　　本实验从巴氏新小绥螨转录组数据中找出获得注释的三种解毒代谢基因，对其进行系统进化分析后，利用内参基因（Beta-actin）作为参照，使用qPCR技术对解毒代谢基因进行验证，研究分析巴氏新小绥螨常温品系和耐高温品系10个解毒代谢基因（4个GSTs基因、4个MFOs基因以及2个CarEs基因）对阿维菌素胁迫响应的浓度效应和时间效应，明确了这10个解毒代谢基因在阿维菌素诱导后的mRNA表达量的变化趋势，以期为培育抗药品系的巴氏新小绥螨提供参考。
　　结果表明巴氏新小绥螨常温品系：GST1、GST2、CYP3和CYP4的相对表达量在不同浓度以及LC30处理不同时间后均下调，但下调幅度有所差别；GST3在阿维菌素剂量较小时其相对表达量有所下调，剂量较大时其相对表达量上调，其在LC30处理不同时间后相对表达量均上调，但上调的幅度随着时间的延长会有所变化；GST4在阿维菌素各剂量处理后，其相对表达量均上调，但上调的幅度有所差别，其在阿维菌素LC30处理6h和24h后相对表达量均上调，在LC30处理12h后相对表达量下调；CYP1的相对表达量随着阿维菌素剂量的增大而增大，其在LC30处理6h和12h后相对表达量均下调，但在处理24h后，相对表达量却表现上调；CYP2的相对表达量在LC10、LC30处理组有所下调，在LC50处理组却表现上调，其在LC30处理不同时间后相对表达量全部下调；CarE1和CarE2的相对表达量均在阿维菌素剂量较小时表现上调，随着剂量加大，其上调幅度减小或甚至下调，LC30胁迫初期（6h）有所上调，随着胁迫时间延长，其相对表达量下调，但随后又有所回升。表明GST1、GST2、CYP3和CYP4可能不参与巴氏新小绥螨常温品系对阿维菌素的解毒代谢；而GST3、GST4、CYP1、CYP2、CarE1和CarE2可能都有参与巴氏新小绥螨常温品系对阿维菌素的解毒代谢，因而它们也可能参与巴氏新小绥螨常温品系对阿维菌素的抗性形成。
　　巴氏新小绥螨耐高温品系：GST1、GST2的相对表达量在阿维菌素剂量较小时表现上调，但幅度有所差别，剂量达到LC50时却表现下调，其在阿维菌素LC30处理不同时间后相对表达量均上调，但幅度有所差别，于12h处理组达到最大；GST3的相对表达量在阿维菌素剂量较小时表现上调，但幅度有所差别，剂量达到 LC50时却下调了，其在阿维菌素LC30处理6h和12h后有所下调，处理24h后却上调了；GST4在阿维菌素各剂量处理后，其相对表达量均上调，且随着阿维菌素剂量的增大，其上调幅度也变大，其在阿维菌素LC30处理不同时间后相对表达量均上调，但幅度有所差别，于12h处理组达到最大；CYP1在阿维菌素各剂量处理后，其相对表达量均上调，随着剂量增大上调幅度有所下降，其在阿维菌素 LC30处理不同时间后相对表达量均上调，但均无显著性差异；CYP2在阿维菌素 LC10处理后，其相对表达量上调，随着剂量增大，相对表达量却下调了，其在阿维菌素LC30处理6h后上调至对照的7.27倍，随着处理时间的延长，其相对表达量的上调幅度减小甚至下调；CYP3、CYP4、CarE1和CarE2的相对表达量均在阿维菌素剂量较小时表现上调，随着剂量加大，其上调幅度减小或甚至下调，其在阿维菌素LC30处理不同时间后均上调，但上调幅度先增大后减小，于6h处理组达到最大。表明GST1、GST2、GST3、GST4、CYP1、CYP2、CYP3、CYP4、CarE1和CarE2可能都有参与巴氏新小绥螨耐高温品系对阿维菌素的解毒代谢，因而它们也可能参与巴氏新小绥螨耐高温品系对阿维菌素的抗性形成。
　　通过以上几个方面的研究，不仅可为巴氏新小绥螨常温品系和耐高温品系的田间释放提供一定的参考，还能判断解毒酶系以及某一解毒代谢基因在巴氏新小绥螨两种温度品系体内所起的作用，为巴氏新小绥螨抗阿维菌素品系的筛选提供参考依据。

目录

声明

第一章 文献综述

1. 巴氏新小绥螨的研究进展

2. 杀虫剂亚致死剂量对天敌的影响

技术路线

引言

第二章 阿维菌素对巴氏新小绥螨两种温度品系及二斑叶螨（Tetranychus urticae）的室内毒力测定

1. 材料与方法

2. 结果与分析

3. 讨论

第三章 阿维菌素亚致死剂量对巴氏新小绥螨两种温度品系捕食功能的影响

1. 材料与方法

2. 结果与分析

3. 讨论

第四章 阿维菌素亚致死剂量对巴氏新小绥螨两种温度品系主要解毒酶活性的影响

第1节 阿维菌素亚致死剂量对巴氏新小绥螨两种温度品系谷胱甘肽-S-转移酶（GSTs）的影响

第2节 阿维菌素亚致死剂量对巴氏新小绥螨两种温度品系多功能氧化酶（MFOs）的影响

第3节 阿维菌素亚致死剂量对巴氏新小绥螨两种温度品系羧酸酯酶（CarEs）的影响

第五章 巴氏新小绥螨两种温度品系阿维菌素胁迫下解毒代谢基因的表达模式分析

1. 材料与方法

2. 结果与分析

3. 讨论

主要结论与研究展望

1. 研究主要结论

2. 展望

参考文献

在校期间发表的论文

致谢