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小菜蛾Plutella xylostella (L.)隶属鳞翅目(Lepidoptera)菜蛾科(Plutellidae),是为害十字花科蔬菜最主要的害虫之一。由于蔬菜作物的经济价值较高、小菜蛾生活周期短和杀虫剂使用频繁等因素,导致严重的抗药性及交互抗性的出现。根据节肢动物抗药性数据库的资料显示,小菜蛾已对92种杀虫活性成分产生了不同程度的抗性。钠离子通道是神经毒素类DDT、拟除虫菊酯等杀虫剂的主要作用靶标,也是茚虫威和氰氟虫腙的作用部位。茚虫威和氰氟虫腙同属钠离子通道阻断剂类(SCBIs)化合物,它们的化学结构差异较大,但在钠离子通道上具有共同的作用靶点。茚虫威和氰氟虫腙可以有效地防治小菜蛾且对哺乳动物和害虫天敌安全。在本研究中,对抗SCBIs杀虫剂的小菜蛾田间种群钠离子通道基因进行了克隆及序列比对,发现F1868Y和V1871I两个新的突变位点,并通过等位基因突变频率与抗性水平的相关分析明确了这两个突变与茚虫威和氰氟虫腙抗性的关联性。本研究结果对于深入了解SCBIs类杀虫剂的作用机理及靶标抗性机理具有重要指导意义。1.小菜蛾BY-12田间种群对茚虫威和氰氟虫腙的交互抗性及抗性机理2012年采自广州白云区的小菜蛾BY-12种群对茚虫威的抗性为728倍,对氰氟虫腙的抗性为70倍。茚虫威已在华南菜区长期、大量使用,而氰氟虫腙使用很少,这一中等水平的氰氟虫腙抗性或为茚虫威大量使用所致的交互抗性。在BY-12种群,3种解毒酶抑制剂(PBO、DEM和DEF)对氰氟虫腙仅有1.3-2.5倍的增效作用,因此推测BY-12对茚虫威和氰氟虫腙之间的交互抗性由靶标基因突变引起。通过与Roth敏感品系钠离子通道基因序列比对,在BY-12抗性种群中发现了位于第4结构域第6跨膜片段上两个氨基酸点突变(F1868Y和V1871I),F1868Y突变频率为0.1,V1871I突变频率为0.425。F1868和V1871位点在昆虫钠离子通道基因中高度保守,推测这两个突变位点可能与抗性相关。BY-12种群在不接触任何药剂条件下饲养24代后,F1868Y突变完全消失,同时对茚虫威和氰氟虫腙的抗性分别下降为45倍和3倍。该结果不仅表明小菜蛾钠离子通道基因F1868Y和V1871I突变与茚虫威和氰氟虫腙之间的交互抗性具有关联性,同时也间接表明解毒代谢增强在BY-12种群对氰氟虫腙的抗性中具有一定贡献。2.小菜蛾SY14田间种群对茚虫威和氰氟虫腙的交互抗性及抗性机理2014年采自海南三亚的小菜蛾SY-14种群对茚虫威的抗性为825倍,对氰氟虫腙的抗性仅为6倍。小菜蛾SY-14种群中,F1868Y突变频率为0.017,V1871I突变频率为0.183；酯酶抑制剂DEF和氧化酶抑制剂PBO对茚虫威的增效作用分别为9.8倍和3.9倍。上述结果表明,解毒代谢增强和钠离子通道基因突变均参与了SY-14对茚虫威高水平抗性的形成,且解毒代谢增强对抗性的贡献高于靶标基因突变。3.小菜蛾田间种群钠离子通道基因F1868Y和V1871I突变频率的检测通过PCR产物直接测序法,检测了室内敏感品系Roth、室内对照品系SZ和小菜蛾田间种群(2012-2014年采集)钠离子通道基因F1868Y和V1871I突变的频率,以明确突变与SCBI抗性的相关性。在Roth和SZ品系中,均未检测到上述两个突变。在12个田间种群中,有7个种群检测到V1871I突变(频率为0.022-0.133),仅有1个种群(BY-13)检测到F1868Y突变(频率为0.033)。总体上看,对茚虫威和氰氟虫腙抗性水平较低时,F1868Y和V1871I突变频率较低：对茚虫威和氰氟虫腙抗性较高时,突变频率也随之升高。在所有检测到突变的单头幼虫中只存在一种突变(F1868Y或V1 871I),两个突变在同一个个体中的互斥存在现象可能与适合度代价有关。