黑腹果蝇乙醇脱氢酶基因突变近等基因系的构建及其对三种农药的毒力反应

摘要

昆虫是引起农业生产损失的主要生物学因素。化学防治是治理害虫的主要手段。阐明毒杀机理不仅可提高农药使用效率，而且可有效地治理抗药性的产生。本文建立了黑腹果蝇醇脱氢酶突变的近等基因系，比较研究了硫丹、丁烯氟虫腈和吡虫啉对野生和近等基因系的毒力差异和部分激素信号途径相关基因的转录差异。研究结果可为农药合理应用提供借鉴。
　　1、黑腹果蝇醇脱氢酶基因的近等基因系的构建
　　以黑腹果蝇野生品系Canton-S作为轮回亲本，醇脱氢酶基因突变品系adhn1作为供体亲本，采用Flypub果蝇熏蒸装置使用70％乙醇浓度鉴别，Bi-PASA法检测基因型，通过杂交筛选，连续10次回交，得到了adhn1近等基因系。
　　2、黑腹果蝇对三种农药的毒力反应
　　测定了硫丹、丁烯氟虫腈和吡虫啉在亚致死剂量时对CS品系和adhn1近等基因系黑腹果蝇产卵及F1代的影响。结果表明，两个品系对产卵场所的选择相似，它们偏爱含硫丹和丁烯氟虫腈的人工饲料，但忌避含吡虫啉处理的人工饲料。对产卵量的分析结果表明，CS品系的产卵量显著高于adhn1近等基因系。两种浓度的丁烯氟虫腈促进CS品系产卵;两种浓度的硫丹和吡虫啉促进adhn1近等基因系的产卵。CS品系和adhn1近等基因系卵的孵化率均达到95％以上，硫丹、丁烯氟虫腈和吡虫啉也不影响这两个品系的卵孵。CS品系和adhn1近等基因系的性比相似，均为1.0左右，取食吡虫啉后，CS品系的性比显著低于对照，而adhn1近等基因系的性比显著高于对照。CS品系取食含3种药剂的饲料后，其羽化起始时间和羽化高峰期均推迟1天。adhn1近等基因系取食含药剂饲料后，其羽化起始时间和羽化高峰期与对照相似。
　　3、三种农药对黑腹果蝇激素信号相关基因转录的影响
　　分析了硫丹、丁烯氟虫腈和吡虫啉处理CS品系和adhn1近等基因系雌蝇对类胰岛素(ILP2、LP3、LP5、LP7和胰岛素受体InR)、蜕皮激素(CYP307A1、EcR和Broad)和保幼激素(JHAMT、Met和Kr-h1)信号途径相关基因表达水平的影响。发现硫丹处理CS品系上调了ILP2、ILP5、ILP7、CYP307A1和JHAMT，丁烯氟虫腈处理CS品系上调了ILP2和ILP5，吡虫啉处理adhn1近等基因系上调了Kr-h1和Met相对表达量。推测硫丹、丁烯氟虫腈和呲虫啉刺激产卵的机制存在差异。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1 近等基因系

2 Bi-PASA

3 有机氯农药、苯基吡唑类农药和烟碱类农药的毒理学

3．1 有机氯农药的毒理学

3．2 苯基吡唑类农药的毒理学

3．3 烟碱类杀虫剂的毒理学

4 激素与昆虫发育

4．1 类胰岛素信号转导途径

4．2 保幼激素信号转导途径的研究进展

5 本实验的研究目的和意义

第二章 黑腹果蝇醇脱氢酶基因的近等基因系的构建

1 实验材料和方法

1．1 供试果蝇的培养

1．2 主要试剂与仪器

1．3 熏蒸实验

1．4 Bi-PASA方法的建立

1．5 黑腹果蝇近等基因系的构建及遗传检测

2 结果与分析

2．1 乙醇诱导的黑腹果蝇雌蝇的醉酒反应

2．2 黑腹果蝇的平均醉倒时间的差异

2．3 不同乙醇浓度下，黑腹果蝇50％醉酒所需时间(ST50)不同

2．4 Bi-PASA分子检测

2．5 近等基因系的选育

3 讨论

第三章 黑腹果蝇对三种农药的毒力反应

1 实验材料和方法

1．1 供试果蝇的培养

1．2 主要试剂与仪器

1．3 产卵选择性实验

1．4 不同药剂对黑腹果蝇F1代潜在遗传毒性

1．5 数据分析

2 结果与分析

2．1 CS品系和adhn1突变近等基因系对药剂的产卵选择

2．2 黑腹果蝇取食不同药剂对产卵量的影响

2．3 黑腹果蝇取食不同农药对F1代卵孵化率的影响

2．4 黑腹果蝇取食不同药剂对F1代发育历期的影响

2．5 黑腹果蝇取食不同药剂对F1代成虫性比的影响

3 讨论

第四章 三种农药对黑腹果蝇激素信号相关基因转录的影响

1 材料与方法

1．1 供试果蝇及培养

1．2 主要试剂与仪器

1．3 实验品系的选择

1．4 总RNA的提取

1．5 cDNA第一链的合成

1．6 11个编码基因表达量的检测

2 结果与分析

2．1 类胰岛素转导途径途径相关基因

2．2 蜕皮激素转导途径相关基因

2．3 保幼激素转导途径相关基因

3 讨论

全文总结

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢