荔枝蒂蛀虫对溴氰菊酯代谢适应的分子机制研究

The program intends to select the detoxification enzymes in Conopomorpha sinensis Bradley as target enzymes and research the activity of enzymes. We will study the expression diffenrence of detoxification enzymes the differently expressed genes in larva are studied with different activity of detoxification enzymes.The objective of this program is as following, on the one hand we will find out the molecular mechanism of pesticides like deltamethrin in Conopomorpha sinensis Bradley and enrich the research in pharmacology, on the other hand the study plays guidance role in chemical control of Conopomorpha sinensis Bradley.

本研究拟选择具有不同敏感性的荔枝蒂蛀虫种群，以起代谢作用的解毒酶类作为靶标酶，研究解毒酶活性及其组织表达差异，测定幼虫的转录组序列和具有解毒酶活性差异的组织转录组序列，探明荔枝蒂蛀虫对溴氰菊酯代谢的分子机制。本项目的研究一方面了解溴氰菊酯对荔枝蒂蛀虫的分子作用机制，丰富其药理学的研究内容，为农药的研发提供科学依据；另一方面对荔枝蒂蛀虫的药剂防治具有重要的技术支撑作用。

本研究针对荔枝蒂蛀虫的室内继代饲养不能建立敏感种群、不能满足抗药性谢研究的需要，综合田间用药历史调查和用药胁迫处理、毒力测定，筛选出对溴氰菊酯具有敏感性差异的两组荔枝蒂蛀虫田间虫源并进行分组；对两组虫源测定解毒酶活性，并确定解毒酶种类；进行转录组测序，锁定解毒酶相关基因序列，分别属于多功能氧化酶、酯酶基因家族。初步探明荔枝蒂蛀虫对溴氰菊酯代谢适应的分子机制。.首先，建立荔枝蒂蛀虫田间虫源对溴氰菊酯敏感性分组的方法，综合田间用药历史调查及用药胁迫处理，在荔枝主产区（广东广州、茂名、福建漳州、广西南宁等地）进行虫源采集和毒力测定，最终在广州黄埔区两个栽培相同品种（淮枝）的果园，筛选出对溴氰菊酯具有敏感性差异的两组虫源，并将其分别命名为相对敏感组(A组)和不敏感组(B组)。虫源A组：采自连续5年以上用溴氰菊酯、氯氰菊酯防治荔枝蒂蛀虫用药胁迫处理的果园。虫源B组：采自废弃多年的、不使用杀虫剂的果园。.其次，基于文献对鳞翅目昆虫及菊酯类农药相关的解毒酶种类的研究报道，对多种解毒酶进行活性测定，初步明确了耐药性相关的解毒酶种类：羧酸酯酶、细胞色素P450、多功能氧化酶、磷酸酯酶。.最后，对两组具有敏感性差异和解毒酶活性差异的田间虫源进行转录组测序，采用先进的第二代高通量测序技术Illumina HiseqTM 2000/MiseqTM，并采用Trinity方法进行转录本拼接，挖掘了大量与耐药性相关的解毒酶基因，并对基因进行功能注释、表达丰度分析和基因突变分析，预测基因功能；共筛选出5495个耐药性相关基因，进一步筛选出多功能氧化酶和羧酸酯酶基因家族167个，重点基因为6个上调基因和12个下调基因。对基因突变的分析表明，167个基因中有130个同义突变基因和33个非同义突变基因。初步研究结果显示解毒酶相关基因表达量的大量增加和基因突变与解毒酶活性提高有关，而解毒酶活力提高与代谢能力提高有关，关联度还需进一步深入研究。.研究证实了荔枝蒂蛀虫田间虫源在多年的溴氰菊酯协迫下，已经对其敏感性下降。结果与文献报道的小菜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等昆虫的耐药性发展趋势相一致。为进一步研究目前不能通过室内饲养来建立敏感品系的荔枝蒂蛀虫等害虫的农药代谢研究提供研究方法。.取得成果如下：荔枝蒂蛀虫的转录组测序数据已上传NCBI的Gene Expression Omnibus;待发表文章2篇。