小菜蛾是最难防治的重要蔬菜害虫,几乎对所有使用过的杀虫剂均已产生了抗药性。本研究运用RT-PCR技术,克隆出阿维菌素对小菜蛾的主要作用靶标―GABA受体的基因片段,进而运用5'RACE和3'RACE克隆出GABA受体基因的全长;构建表达载体,使GABA受体基因在酵母细胞系统中得到表达,分析影响其表达效率的因子;通过配体结合及特异性抑制剂对表达产物的抑制动力学研究,明确GABA受体与小菜蛾对阿维菌素抗药性的关系,为进一步通过调节控制小菜蛾GABA受体基因的表达延缓其对阿维菌素的抗性,以及建立抗性小菜蛾田间种群基因频率检测方法,治理阿维菌素抗性小菜蛾提供理论依据,具有重要的学术价值和现实意义。
室内选育了小菜蛾对阿维菌素的抗性品系,抗性达1200多倍。测定了抗性品系对其他药剂的交互抗性谱,研究了羧酸酯酶等相关解毒酶与小菜蛾对阿维菌素抗性的关系;克隆了小菜蛾GABA受体一个亚基的cDNA全长序列,序列分析表明,该亚基与烟芽夜蛾GABA受体3a亚基的同源性达94.7%,与其他6个昆虫的GABA受体亚基的同源性也均在85%以上,初步鉴定为小菜蛾GABA受体3a亚基。序列比较表明,阿维菌素抗性和敏感品系小菜蛾GABA受体3a亚基的核苷酸序列存在6处差异,但编码的氨基酸序列相同。应用荧光实时定量PCR技术,对GABA受体基因在小菜蛾不同发育阶段的表达动态进行了研究。结果表明,在一龄、二龄期,GABA受体基因mRNA的表明量相对较低,从三龄到成虫,其表达量显著高于低龄幼虫,但三龄、四龄、蛹和成虫期的表达量无明显差异。研究了阿维菌素类和有机磷、拟除虫菊酯等常用杀虫剂对小菜蛾线粒体膜流动性的影响,发现0.0001 mol/L的阿维菌素类杀虫药剂和高效氯氰菊酯等在25℃下可显著降低线粒体膜的流动性,在50-100μM范围内,随浓度增加,偏振度P值明显增加,而膜的流动性则迅速降低。