[目的]本文旨在明确稗[Echinochloa crusgalli(L.)P.Beauv]对五氟磺草胺产生抗药性的机制。[方法]采用整株生物测定的方法研究3种细胞色素P450抑制剂(PBO、ABT和马拉硫磷)对抗五氟磺草胺稗HYYJ-1种群敏感性的影响;以敏感种群JLGY-3为对照,应用分子生物学等方法进行了抗性种群乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase,ALS)活性、ALS基因序列及ALS基因表达量的研究。[结果]发现P450抑制剂PBO、ABT和马拉硫磷均能显著提高抗性种群对五氟磺草胺的敏感性,鲜质量抑制中剂量(ED50,以药剂有效成分计),从27.16 g·hm~(-2)下降为3.44、6.06和3.23 g·hm~(-2);通过ALS基因序列比对,未发现HYYJ-1种群ALS基因发生氨基酸替换;抗性和敏感种群ALS离体酶活性及基因表达量差异不明显。[结论]抗性种群HYYJ-1对五氟磺草胺产生抗药性不是ALS靶标酶变化所致,而与细胞色素P450代谢作用加强有关。

利用毒死蜱、吡虫啉和溴氰菊酯等3类不同药剂,通过毒力生测首先确定了田间灰飞虱对杀虫剂的低水平多重抗性特性;其次通过解毒酶活力测定,发现抗性品系的细胞色素P450氧化酶和酯酶明显升高;进而根据灰飞虱转录组数据进行引物设计,通过PCR克隆对转录组中的细胞色素P450及酯酶基因进行验证,在得到53条细胞色素P450基因序列及72条酯酶基因序列的基础上,利用半定量PCR比较这些基因在灰飞虱田间抗性品系和敏感品系间的表达差异。结果发现:细胞色素P450的CYP6家族中有10条,CYP4家族中有6条,这16条基因序列在抗性品系中的表达量明显高于敏感品系;酯酶中也有12条基因系列在抗性品系中的表达量明显高于...

【目的】稗草（Echinochloa crus-galli）是我国水稻田主要恶性杂草之一，五氟磺草胺等乙酰乳酸合成酶（acetolactate synthase,ALS）抑制剂类除草剂是防治稻田稗草的主要除草剂种类。本研究团队前期在安徽省天长市水稻主产区发现疑似五氟磺草胺抗性稗草种群AHTC-01，明确其对稻田不同种类除草剂的抗性水平及可能的抗性分子机制，为抗性稗草有效防治、延缓其抗药性进一步发展提供理论依据。【方法】采用温室盆栽法在整株水平上测定稗草种群AHTC-01对五氟磺草胺的抗性水平及对不同除草剂的抗性模式，并通过靶标基因测序和实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)分析探索其靶标抗性分子机制。【结果】相比敏感稗草种群AHFY-01，疑似抗性稗草种群AHTC-01已对五氟磺草胺产生高水平抗性，抗性倍数（resistance index,RI）为620。靶标抗性机制分析表明，AHTC-01种群ALS基因拷贝2(ALS2)第574位氨基酸由色氨酸（Trp）突变为亮氨酸（Leu），其种群突变频率为100%；在五氟磺草胺处理后12 h，抗性稗草种群AHTC-01 ALS相对表达量为敏感稗草种群AHFY-01的2.26倍。AHTC-01同时对其他3种ALS抑制剂类除草剂双草醚、嘧啶肟草醚、甲氧咪草烟产生不同水平交互抗性，抗性倍数分别为8.24、13.36、20.36；但是对乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase, ACCase）抑制剂氰氟草酯、精噁唑禾草灵和烯草酮，4-羟基苯基丙酮酸双氧化酶（4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase,HPPD）抑制剂三唑磺草酮，合成生长素类（synthetic auxin mimic）氯氟吡啶酯等其他作用机制除草剂依旧较为敏感。【结论】稗草种群AHTC-01靶标基因ALS2第574位氨基酸突变和ALS过量表达是其对五氟磺草胺产生抗性的主要原因之一，该抗性机制同时赋予其对不同ALS抑制剂的交互抗性。农田生产实际中，可轮换使用其他作用机制除草剂对其进行有效防治。

探究陆地棉细胞色素P450基因GhP450-94C1在棉花黄萎病反应中的生物学功能,为棉花黄萎病抗性基因挖掘及抗病育种奠定基础。通过转录组筛选,克隆获得一个细胞色素P450基因GhP450-94C1,利用生物信息学的方法分析该基因的理化性质,通过荧光定量PCR技术分析GhP450-94C1在黄萎病侵染下的表达模式,利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术初步探究其在棉花抗黄萎病反应中的生物学功能,结果表明:克隆获得一个陆地棉细胞色素P450基因GhP450-94C1,其开放阅读框(ORF)为1503bp,编码一个含500个氨基酸的酸性、亲水性、不稳定的跨膜蛋白,分子式为C_(2597)H_(4025)N_(691)O_(725)S_(22),相对分子质量为57.23ku,定位于内质网膜,含有一个P450结构域;有86.45%的概率存在信号肽;二级结构预测显示该蛋白含有24个α螺旋和8个β折叠;该基因响应黄萎病菌侵染,抑制其表达后植株对黄萎病菌的敏感性增强;初步证明GhP450-94C1是棉花黄萎病抗性反应的一个正向调控因子。

根据GenBank中斑马鱼(Danio rerio)和虹鳟(Oncorhynchus mykiss)孕烷X受体(pregnane X receptor,PXR)基因序列设计保守区域简并引物,通过PCR扩增获得草鱼(Ctenopharyngodon idellus)PXR cDNA核苷酸序列片段为509 bp,经推导获取169 aa序列。对草鱼与其它物种PXR氨基酸序列进行同源性比较,用以鉴定其在物种中的进化。应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测草鱼9种组织PXR和细胞色素P450 3A(cytochrome P450 3A,CYP3A)基因mRNA相对含量,结果表明,其表达丰度依次为:...

研究了细胞色素 P4 5 0含量及 NADPH-细胞色素 P4 5 0还原酶活性与苦皮藤素 对粘虫(Mythimna separata)和小地老虎 (Agrotisypsilon)选择毒性的关系。结果表明 ,对照组小地老虎中肠细胞色素 P4 5 0含量及 NADPH-细胞色素 P4 5 0还原酶活性均显著高于粘虫。苦皮藤素 处理后 ,小地老虎和粘虫中肠细胞色素P4 5 0含量均显著高于对照 ,粘虫中毒抽搐期及失水期中肠细胞色素 P4 5 0含量分别比对照升高 1 .4 6和 2 .2 6倍 ,NADPH-细胞色素 P4 5 0还原酶活性分别比对照升高 1 .2 6和 2 .5 6倍 ;处理...

杂草抗药性及其治理东北农业大学苏少泉一、抗药性现状与发展在化学农药中，除草剂是发展较晚的一类化合物，虽然早在１９５０年在甘蔗田就发现了铺散鸭跖草（Ｃｏｍｍｅｌｉｎａｄｉｆｆｕｓａ）对２，４－Ｄ的抗性生物型，其后又相继发现许多杂草对２，４－Ｄ、２，４，...

以乙醇为细胞色素P450 2E1的诱导剂,在CHSE-1细胞中研究了该诱导剂与酶活性之间的时间效应关系和剂量效应关系。细胞传代后培养48 h,加入含有不同浓度乙醇的新鲜培养基,孵育诱导24 h,之后加入底物苯胺反应30 min。以苯胺的代谢产物4-氨基酚的生成量来反映CYP2E1活性。苯胺浓度为10～16 mmol/L时CYP2E1活性最大,可达(0.152±0.095)nmol.min-1.mg-1,该浓度范围的苯胺适合用于指示CYP2E1的活性。以Gentox模型对诱导的剂量效应进行拟合,得到一个先升高后降低的曲线,说明乙醇对CHSE-1细胞中CYP2E1有先诱导后抑制作用。拟合方程F(x...

【目的】以世界性害虫马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)为研究对象,筛选其参与噻虫嗪解毒的细胞色素P450主效基因。【方法】于2018、2019年利用点滴法监测新疆察布查尔县、伊宁县、塔城市、乌鲁木齐市和吉木萨尔县11个马铃薯甲虫田间种群对噻虫嗪的抗性水平,并测定分析噻虫嗪LD_(50)处理72 h后成虫中3种主要解毒酶细胞色素P450酶(P450)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)和酯酶(EST)的活性变化。利用Illumina HiSeq~(TM) 2500高通量测序技术进行转录组测序,获得抗性和敏感种群之间的差异表达基因(DEG),运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术验证3个P450基因并分析6个P450基因(CYP4C1、CYP9e2、CYP305a1、CYP9Z25、CYP9Ya和CYP9Yc)在不同种群及噻虫嗪处理后的表达情况。【结果】抗性监测发现,2018年的YN1、URMQ1、TC和QPQL1以及2019年的YN2和JMS种群成虫对噻虫嗪抗性倍数(RR)分别达到5.99、8.81、10.86和20.33倍和11.82、14.05倍,为低至中水平抗性。解毒酶活性测定结果表明,2个敏感种群URMQ2、URMQ3以及2个抗性种群YN2、JMS成虫分别经噻虫嗪LD_(50)处理72 h后其P450活性均显著增加,分别为对照的1.76、2.75、1.91和1.66倍。另外,URMQ3种群的GST(CDNB和DCNB为底物)及URMQ2、YN2种群的EST活性显著升高,分别为对照的1.19、2.10倍和1.35、1.91倍。转录组分析表明,通过合并组装分别获得噻虫嗪敏感和抗性种群样品56 872 051和62 249 136个原始序列数据以及55 903 706和61 082 076个过滤后的序列数据,过滤后的序列长度分别为8.39和9.16 G,碱基错误率均为0.03%。抗性种群中差异表达的P450基因13个,其中2个基因显著上调。3个上调的P450基因CYP4C1、CYP9e2和CYP305a1的qRT-PCR检测结果与转录组测序结果基本一致,qRT-PCR分析还发现CYP9Ya、CYP9Yc、CYP4C1、CYP305a1和CYP9Z25在抗性种群成虫中表达量显著增加,噻虫嗪LD_(50)处理均可引起URMQ2种群4龄幼虫和成虫CYP9Ya、CYP9Yc表达量显著上调。相关性分析发现成虫对噻虫嗪的抗性水平与CYP9Ya表达量呈显著正相关。【结论】CYP9Ya可能在马铃薯甲虫中对噻虫嗪具有重要的解毒作用,其他基因的作用也不能排除。

[目的]本文旨在明确2种色素合成抑制剂双唑草腈、异恶唑草酮用于防除小麦田抗药性禾本科杂草的潜力。[方法]采用整株测定法测定双唑草腈和异恶唑草酮对小麦田抗药性禾本科杂草室内生物活性、对不同小麦品种的安全性以及除草剂-安全剂组合对小麦田杂草的毒力。[结果]双唑草腈在210 g·hm~(-2)剂量下对小麦田抗精恶唑禾草灵日本看麦娘种群JCJT-2、抗甲基二磺隆看麦娘种群JTJY-1、抗精恶唑禾草灵菵草种群JYGC鲜重抑制率均能达到90%以上，但对小麦安全性较差；6.57 g·hm~(-2)吡唑解草酯、解草啶、双苯恶唑酸分别与210 g·hm~(-2)双唑草腈同时施用时，对‘周麦27’幼苗鲜重抑制率均在1%以下，对抗精恶唑禾草灵菵草种群JYGC鲜重抑制率均可达100%。异恶唑草酮在300 g·hm~(-2)剂量下对小麦田抗精恶唑禾草灵日本看麦娘种群JCJT-2、抗甲基二磺隆看麦娘种群JTJY-1、抗精恶唑禾草灵菵草种群JYGC鲜重抑制率均能达到80%以上，但对小麦安全性较差；9.38～37.50 g·hm~(-2)双苯恶唑酸与300 g·hm~(-2)异恶唑草酮同时施用时，对‘安科1401’幼苗鲜重抑制率均在5%以下，对抗甲基二磺隆看麦娘种群JTJY-1鲜重抑制率可达90%以上。杀草谱研究发现，双唑草腈+吡唑解草酯组合对除多花黑麦草及雀麦外的其他小麦田常见杂草均有很好的室内活性，而异恶唑草酮+双苯恶唑酸组合对除黑麦草、雀麦、野老鹳外的其他小麦田常见杂草均有很好的室内活性。[结论]双唑草腈+吡唑解草酯组合(210 g·hm~(-2)+6.57 g·hm~(-2))及异恶唑草酮+双苯恶唑酸(300 g·hm~(-2)+9.38 g·hm~(-2))可有效缓解药剂本身对部分小麦品种幼苗的鲜重抑制作用率，且对小麦田抗精恶唑禾草灵菵草种群JYGC、抗甲基二磺隆看麦娘种群JTJY-1、抗精恶唑禾草灵日本看麦娘JCJT-2以及多种小麦田常见一年生杂草的室内毒力较好，具备在小麦田使用防除抗药性禾本科杂草及常见一年生杂草的潜力。

【目的】研究飞蝗(Locusta migratoria)细胞色素P450(CYP450)第四家族(CYP4)中3个基因的功能。【方法】以飞蝗为材料,依据飞蝗EST数据库P450基因预测序列设计引物,利用RT-PCR技术克隆飞蝗细胞色素P450基因的cDNA全长序列,命名为CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1(GenBank登录号:KF857162、KF857163和KF857164)。采用实时定量PCR技术分析CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1在飞蝗各发育阶段以及不同组织中mRNA的表达水平。应用RNA干扰技术沉默CYP4C69、CYP4C73和CYP4DH1,实时定量P...

【目的】细胞色素P450(CYP450)是植物三萜皂苷代谢通路中的关键酶,本文从生物信息学角度对其蛋白特性及亲缘关系进行分析。【方法】从已发表的文献及NCBI中搜集植物细胞色素P450序列,分别使用ProtParam、ORFfinder、SignalP4.1、SOPMA、CDD和MEGA6.0工具对其理化性质、开放阅读框、信号肽、二级结构、保守结构域和亲缘关系进行分析。【结果】获得21种植物的23条细胞色素P450序列;这23条序列在基因序列长度、氨基酸数目,pI及氨基酸组成,均表现出较强的一致性;只有美洲商陆、甜菜和甜椒这3条序列有信号肽;二级结构具有明显的一致性,并且α-螺旋和无规则卷曲是主要的结构元件;大多数植物细胞色素P450的保守结构域同属于P450超家族;进化树表明细胞色素P450差异较小。【结论】这21种植物的细胞色素P450蛋白特性差别不大,进化距离也比较近,显示细胞色素P450具有较高的保守性和稳定性。本文将为细胞色素P450酶学特征分析及植物中三萜皂苷代谢研究提供帮助。

采用基因克隆技术获取草鱼(Ctenopharyngodon idellus)细胞色素P450 3A(CYP3A)cDNA序列长1 849 bp,包含完整开放阅读框(open reading frame,ORF)1 542 bp,1个终止密码和含polyA信号3′UTR;ORF编码514个氨基酸,含信号肽(29 aa),2个跨膜螺旋区(23 aa,23 aa),血红素结合域(21 aa)和6个底物识别位点(SRS1-6);与其他脊椎动物CYP3A氨基酸序列相似度达60%～92%。用实时定量PCR和分光光度计法分别研究了草鱼肾细胞系(Ctenopharyngodon idellus kidney ...

[目的]本文旨在明确华东地区隶属苏南、苏北、皖南3个不同遗传类群抗五氟磺草胺稗[Echinochloa crusgalli(L.)P. Beauv]在不同条件下的萌发差异性,确定各遗传类群抗五氟磺草胺稗对不同逆境适应性的差异,为延缓抗性稗的扩散和治理提供理论依据。[方法]采用培养皿法和盆钵法进行种子萌发和出苗试验,测定萌发率并计算发芽势和发芽指数。[结果]当昼/夜温度为10℃/5℃时,敏感种群JLGY-3的萌发率(29.38%)和发芽指数(0.47)显著高于同一遗传背景的抗性种群JHHZ-1,两者的发芽势无显著性差异;当昼/夜温度为40℃/35℃时,两者的各指标均无显著性差异;当Na Cl浓度为400 mmol·L-1时,JLGY-3少数萌发,JHHZ-1无萌发,两者差异显著;当水势为-0.6 MPa时,JLGY-3的各指标均显著高于JHHZ-1;在各pH值下或埋土深度为8 cm时,两种群的各指标均无显著性差异。不同遗传背景的抗性种群在昼/夜温度为40℃/35℃时,AXXZ-8的各指标均最低,JHHZ-1的发芽指数(11.58)最高,JHHZ-1与SSXB-1萌发率和发芽势无显著差异,并显著高于AXXZ-8,昼/夜温度为10℃/5℃下的JHHZ-1发芽指数(0.39)显著高于SSXB-1和AXXZ-8,3种群的萌发率和发芽势无显著差异; 350 mmol·L-1的Na Cl溶液中3种群的各指标均差异显著,并表现为JHHZ-1、SSXB-1、AXXZ-8依次降低;-0.6 MPa水势下AXXZ-8的各指标均最低,JHHZ-1发芽势(17.50)最高,JHHZ-1与SSXB-1的萌发率和发芽指数无显著差异,并显著高于AXXZ-8;当pH值为3或12时,AXXZ-8的发芽指数均最低,JHHZ-1最高,3种群的萌发率和发芽势均表现为JHHZ-1与SSXB-1无显著差异,并显著高于AXXZ-8;埋土深度8 cm的AXXZ-8各指标均最低,JHHZ-1的各指标与SSXB-1无显著差异,并显著高于AXXZ-8。[结论]在种子萌发阶段,抗性稗种群对环境的适应性跟抗性水平呈负相关性,表现出一定程度上的适合度代价。

【目的】明确北京地区蔬菜主要害虫桃蚜的抗药性水平。【方法】采用室内生物测定方法检测北京地区6个田间种群和1个室内敏感种群对5种杀虫剂的敏感性,用双向等位特异PCR技术检测击倒抗性水平,并检测桃蚜体内2种抗性相关酶的活力。【结果】结果表明通州、顺义、大兴、海淀、延庆和门头沟6个田间种群和1个敏感种群桃蚜均对高效氯氰菊酯产生了高水平抗性,除延庆和门头沟外,抗性纯合子比例均在90%以上。门头沟、通州和延庆种群的桃蚜对毒死蜱和吡虫啉抗性倍数分别在2.05—4.24和32.03—41.27倍之间。除大兴种群对阿维菌素和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(抗性倍数分别为3.45和2.82),海淀种群对阿维菌素的敏感性...