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烟粉虱(Bemisia tabaci)已经成为世界性的重要害虫,在棉花和蔬菜生产上造成了重大的经济损失。烟粉虱的田间药剂防治已非常困难,为了明确我国东南沿海地区烟粉虱田间种群的抗药性概况并筛选有效药剂,对江苏、广东和福建的烟粉虱种群进行了抗性监测。阿维菌素是防治烟粉虱最高效的药剂之一,昆虫谷氨酸受体是阿维菌素的主要作用靶标。因此,本研究克隆了烟粉虱谷氨酸受体的全长cDNA,并对其基因组结构和RNA可变剪接进行了分析。
1.烟粉虱田间种群抗药性监测
为了明确我国东南沿海地区烟粉虱田间种群抗药性发展的现状,对采自江苏、广东和福建省10个田间种群进行了抗药性监测。监测药剂包括吡虫啉、噻虫嗪、阿维菌素、氟虫腈、多杀菌素、毒死蜱和高效氯氰菊酯。以室内饲养的B型烟粉虱NJ-S作为对照,江苏、广东和福建的烟粉虱种群均对新烟碱类杀虫剂产生了中高水平的抗性,其中江苏盐城种群对吡虫啉和噻虫嗪的抗性均超过1000倍;除江苏盐城种群对氟虫腈具有中等抗性水平(25倍),其他所有检测的田间种群对氟虫腈、阿维菌素、多杀菌素、毒死蜱和高效氯氰菊酯均为敏感性下降至低水平抗性(<10倍)。以SUD-S敏感品系作为对照,所有检测的田间种群对毒死蜱和高效氯氰菊酯都具有中高水平的抗性。
2.烟粉虱谷氨酸受体BtGluCla1基因组结构及可变剪接
昆虫谷氨酸受体门控氯离子通道是阿维菌素的主要作用靶标。本文在前期工作的基础上,根据烟粉虱谷氨酸受体BtGluCla1基因的cDNA全长序列,扩增获得其基因组DNA全长(30 kb)。BtGluCla1基因的编码区被10个内含子分隔,最短的是第四个内含子(475 bp),最长的是第三个内含子(5.8 kb)。对10个cDNA全长进行克隆和测序,获得了5个不同的转录本。通过对不同转录本cDNA序列和基因组DNA序列进行比对,发现BtGluCla1基因在第二、第九和第十个外显子处存在可变剪接。烟粉虱BtGluCla1通过可变剪接增加了其表达产物的多样性和复杂性,该研究结果对于研究烟粉虱对阿维菌素的靶标抗性机制奠定了一定基础。