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棉蚜（AphisgossypiiGlover），是我国棉花的主要害虫，长期以来棉蚜的防治主要依靠化学防治。同时也是抗药性发生最严重的农业害虫之一，在我国曾经先后爆发对有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类农药的抗性。2006年起，农业部将吡虫啉和丁硫克百威作为防治棉蚜的高毒替代农药在我国推广使用，明确其抗性风险及抗性机理在理论和生产中都有重要意义。 本文通过室内抗性筛选和田间抗性监测相结合，研究了棉蚜的抗性风险;并对室内抗性品系以及不同地区田间种群进行了解毒代谢酶活性和靶标基因的表达量分析，研究了其抗性机制。 1.以实验室饲养的棉蚜作为起始种群，分别用吡虫啉和丁硫克百威在室内通过灌根法进行连续汰选，运用浸叶法对其抗性水平进行生物测定。经过40代筛选，棉蚜对吡虫啉的抗性最高上升到7.37倍，但之后又下降在2-3倍左右;对丁硫克百威的抗性却逐代上升，最后筛选到30代时抗性达到46.87倍。结果表明，棉蚜对吡虫啉不易形成抗性;但在一定的选择压力下，对丁硫克百威的抗性上升较快，具有较大的抗性风险。筛选获得的抗性品系分别命名为Im-R和Ca-R品系。 2.从新疆阿拉尔、山东泰安、江苏高邮、新疆莎车、河北邢台和江苏南京采得棉蚜田间种群，检测了各地棉蚜种群对吡虫啉和丁硫克百威的抗性情况，并以农药使用较少的新疆莎车棉蚜作为敏感种群。田间抗药性监测结果表明，新疆阿拉尔棉蚜对吡虫啉的抗性倍数为1.21倍，仍处于敏感阶段;山东泰安及河北邢台棉蚜对吡虫啉的抗性倍数分别为3.79、4.87倍，处于敏感性下降阶段;而江苏高邮和南京棉蚜对吡虫啉的抗性倍数分别为6.56、8.72倍，已具有低水平抗性。所监测的江苏南京和河北邢台棉蚜种群对丁硫克百威仍然处于敏感阶段，其中河北邢台种群的抗性倍数为1.97倍，而江苏南京棉蚜为1.07倍。 3.分别测定了室内筛选得到的Im-R和Ca-R抗性品系的羧酸酯酶活力，结果表明Ca-R品系的羧酸酯酶活力显著上升，但Im-R品系与敏感品系相比无显著变化;克隆分析了丁硫克百威作用靶标乙酰胆碱酯酶的基因序列，与敏感品系相比，在Ca-R抗性品系中未发现与抗性相关的突变;克隆分析了吡虫啉作用靶标乙酰胆碱受体的不同亚基基因，在Im-R品系中也未发现抗性突变。分析认为，羧酸酯酶活力升高是Ca-R品系抗性形成的主要原因。 4.检测了不同对地区棉蚜的解毒代谢酶包括多功能氧化酶、谷胱甘肽S-转移酶及酯酶的活性。其中，江苏南京棉蚜的酯酶活力为6087.47OD·min-1·mg-1protein，显著高于河北邢台和新疆莎车种群，分析认为酯酶活力的升高可能与江苏南京棉蚜种群对吡虫啉的低水平抗性相关。 5.检测了解毒代谢酶基因羧酸酯酶CarE、多功能氧化酶CYP6CY3-1、CYP6CY3-2，以及乙酰胆碱酯酶ace1、ace2的表达丰度。结果显示，不同地区棉蚜的解毒代谢酶基因的转录本丰度不存在显著差异。其中，河北邢台棉蚜的羧酸酯酶表达量是新疆莎车棉蚜的3.28倍。但抗性水平更高的江苏南京棉蚜，其羧酸酯酶表达量并不高，反而有所下降，为新疆莎车棉蚜的0.66倍。乙酰胆碱酯酶基因ace1、ace2的表达水平在不同种群间存在较大的差异。河北邢台棉蚜乙酰胆碱酯酶ace1的相对表达量是新疆莎车棉蚜的50％，而南京棉蚜为60％。乙酰胆碱酯酶ace1表达量下降的原因有待进一步的分析。