寄主植物与昆虫抗药性的关系
广西农业科学 2004年第35卷第3期
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寄主植物与昆虫抗药性的关系
张 帅, 曾鑫年, 骆 悦
(华南农业大学昆虫毒理实验室, 广州 510642)
摘 要:昆虫取食不同的寄主植物后,会对杀虫药剂产生不同程度的抗性。这主要是由于寄主体内的次生物质和植物营养对昆虫有不同程度的影响,次生物质会对解毒酶系产生诱导作用,这种诱导作用会使解毒酶降解杀虫药剂,植物营养会影响昆虫的生长发育状况。因此寄主植物与昆虫抗药性关系的研究在害虫综合治理中有着重要意义。关键词:寄主植物;昆虫抗药性;次生物质;解毒酶;植物营养中图分类号:S481+.4
文献标识码:A—(2004)03-0213-03
Relationshipbetweent-ofinsects
,nian,LUOYue
(LlogyChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China)
Abstract:Wheninsectswerefedwithdifferenthostplants,theirresistancetoinsecticideswouldbeatdifferentlevels.Theseeffectstoinsectswerecausedbytheallelochemicalsandnutrientsofhostplants.Thedetoxifyingenzymesintheinsectswhichwereactivatedbyallelochemicalsinthehostplants,wouldmetabolizetheinsecticides.Theplantnutrientscaninfluencethedevelopmentofinsects,thuschangeinsectusedforinsectpestcontrol
.Therefore,itisisusceptibilitytoinsecticidesmportanttotherelationshipofhostplantsandinsectresistancetoinsecticidesintheintegratedpestmanagement.
Keywords:hostplant;insecticideresistance;allelochemicals;detoxifyingenzymes;plantnutrients
由于化学药剂长期大量使用,使昆虫在生态、行
为机制和生理生化、遗传因子上发生改变而产生抗药性。例如,斜纹夜蛾对呋喃丹和速灭磷的抗性分别为79倍和63倍;连续使用氰戊菊酯1～2年,每年10次以上,会导致小菜蛾产生高达12000倍抗性[1]。而植食性昆虫与其所取食的寄主植物有一种协同进化的关系,在这种协同演化关系中,次生性代谢物起着十分重要的作用。一方面,寄主植物在受到昆虫侵害时可以产生含氮化合物、酚类化合物、光敏化合物等次生代谢物防御昆虫,即诱导防御;另一方面,植食性昆虫在取食寄主植物及其所含的次生性代谢物的同时,也可以激发解毒酶系的活性,这种诱导变化使昆虫减轻或免受食料中次生物质的影响,同时也增强了对其他外来化合物的解毒作用。
同寄主植物的叶片之后,南方灰翅夜蛾Spodopteraeridania(Cramer)幼虫对砷化物的敏感性发生了变化[2]。后来,人们又分别在斜纹夜蛾Spodoptera草地夜蛾S.frugiperda、蔬菜黄叶蜂Athalialitura、
proxima、棉铃虫Helicoverpaarmigera、虎凤蝶
舞凤蝶Lymantriadispae、月形天Papilioglaucus、
蚕蛾ActiasLuna以及一些蚜虫中发现类似的现象。
寄主植物影响昆虫抗药性,可能主要有以下两方面原因:(1)寄主植物中的次生物质诱导激活昆虫体内与杀虫剂代谢相关的解毒酶系,引起昆虫体内的解毒酶系在质(结构)或量(酶量)上发生变化[3],导致昆虫对杀虫药剂产生抗性;(2)不同植物中营养组成的差异,导致对植食性昆虫体内生理代谢功能产生较大影响,使之生长发育状况等发生变化,提高对杀虫药剂的抵抗力。
1 寄主植物对昆虫抗药性的影响
早在本世纪30年代末,Swingle就发现取食不
2 寄主植物对昆虫解毒酶系的诱导作用
收稿日期:20031202
根据抗性机理的性质可将抗性分为行为抗性、作者简介:张帅,男,1978年生,硕士研究生。
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代谢抗性和生理抗性。其中最主要的是代谢抗性和生理抗性中的靶标抗性。代谢抗性是指由于解毒酶活性增加而对杀虫剂代谢加速产生的抗性[3]。代谢抗性涉及的解毒酶系主要有以下3类:微粒体多功能氧化酶系(MFOs)、非专一性酯酶系(ESTs)和谷胱甘肽-S-转移酶系(GSTs)。这些酶系中的每一个酶系的组成部分发生改变就可改变对杀虫剂的解毒作用。靶标抗性是指由于杀虫剂作用靶标敏感度降低而产生的抗性。杀虫药剂作用的靶标主要是乙酰胆碱酯酶,神经轴突钠离子通道,Χ-氨基丁酸(GABA)受体-氯离子通道复合体,研究比较多的是对于乙酰胆碱酯酶的影响。
2.1 寄主植物对微粒体多功能氧化酶系(M)的影响
内质网上的化在原辅酶