近年来,我国东亚飞蝗的发生呈加重趋势,对其生化及分子毒理学研究具有重要意义。本项目针对我国东亚飞蝗不同自然种群,选择有代表性的有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂进行生物测定,确定不同种群对上述杀虫剂的敏感度谱;对上述种群乙酰胆碱酯酶进行纯化并分析其生化特性,选择与生物测定相对应的有机磷和氨基甲酸酯类抑制剂对酶进行体外抑制,分析不同种群乙酰胆碱酯酶的敏感性差异;分离克隆敏感乙酰胆碱酯酶基因的全序列;根据所获得的全序列,用RT-PCR方法扩增若干不敏感乙酰胆碱酯酶基因的编码区序列并进行比较,找出突变位点;采用PASA-PCR和SSCP方法建立分子检测技术,用于对田间自然种群靶标不敏感性检测。通过了解东亚飞蝗不敏感乙酰胆碱酯酶分子结构的变化,将有可能针对变化了的分子结构设计特定的靶标杀虫剂,为东亚飞蝗综合治理实践中合理施用高效、低毒、低残留杀虫剂提供科学的技术指标。
本项目针对我国东亚飞蝗不同自然种群和敏感品系,选择有代表性的有机磷杀虫剂进行生物测定,确定不同种群对杀虫剂的敏感性差异;对上述种群乙酰胆碱酯酶(AChE)进行生化特性分析,发现不同种群AChE对杀虫剂的敏感性具有差异;提取东亚飞蝗总RNA,分离mRNA并分别进行反转录,根据已知昆虫中AChE的氨基酸序列保守区设计简并性引物,采用巢式或半巢式PCR进行东亚飞蝗AChE基因的克隆;同时,还进行了东亚飞蝗乙酰胆碱酯酶 Western Blot分析;利用东亚飞蝗EST数据库进行了AChE基因的搜索等工作,得到了大量数据并积累了研究经验,对研究结果进行了深入分析。本项目对东亚飞蝗有机磷抗药性机制进行了研究,结果表明东亚飞蝗对马拉硫磷的抗性机理包括代谢酶系(酯酶、谷硫转移酶)活性提高,靶标酶(AChE)活性提高和敏感性降低。本项目还获得东亚飞蝗32个羧酸酯酶基因片段和12个谷硫转移酶基因片段,目前已发现2个羧酸酯酶基因在抗性种群和敏感品系中存在差异表达,为进一步的抗药性分子机制研究奠定了基础。本项目发表研究论文15篇,其中SCI引源刊物6篇,会议论文7篇,获奖1项,培养博士4名,硕士4名。