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在植物-昆虫互作中,棉酚等植物毒素通过干扰食草昆虫的基本代谢、生化和生理途径在植物防御中发挥重要作用。甜菜夜蛾是许多重要作物的主要害虫,其寄主包括蔬菜、棉花和观赏植物。在本论文中,我们研究了植物毒素对甜菜夜蛾对溴氰菊酯、氯虫苯甲酰胺等农药的耐药性的影响。采用棉酚对甜菜夜蛾幼虫进行饲喂预处理,再经杀虫剂溴氰菊酯连续筛选10代,Gos-SEL(棉酚筛选)种群产生了113.29倍的抗药性。在相同条件下,Delta-SEL(溴氰菊酯筛选)种群显示出69.76倍的抗性增加以及相关解毒酶活性的提高。同时,与Gos-SEL种群和实验室敏感种群(SS种群)比较,发现Delta-SEL种群的繁殖力以及雄性和雌性寿命显着降低。此外,与单独使用溴氰菊酯相比,当用溴氰菊酯和棉酚预处理的饲料喂养昆虫时,甜菜夜蛾中细胞色素P450的活性显着增强。总之,与对照组(SS-种群)相比,在Delta-SEL和Gos-SEL种群中甜菜夜蛾的繁殖能力显着降低。主要解毒酶细胞色素P450单加氧酶和酯酶的升高可能在棉酚诱导甜菜夜蛾种群提高对溴氰菊酯的耐受性中起重要作用。单宁是棉田中最重要的植物毒素之一。将单宁酸添加到人工饲料中饲喂甜菜夜蛾幼虫至三龄,用于测定对氯虫苯甲酰胺的敏感性。研究表明:在联合使用氯虫苯甲酰胺和单宁酸时,测得LC50为0.018 mg/L,单独使用氯虫苯甲酰胺时测得的LC50为0.027 mg/L,单宁酸增强了氯虫苯甲酰胺的毒性。与药剂单独使用相比,含有单宁酸和氯虫苯甲酰胺的饲料显著延长幼虫和蛹发育时间和平均世代时间以及总产卵期。此外,当联合处理时,甜菜夜蛾繁殖力、存活率、繁殖值、内在增长率、有限增长率和净生殖率显著下降,单宁酸和对照之间没有差异。同时,单宁酸与氯虫苯甲酰胺具有明显的拒食作用,引起相对生长率(RGR)、摄入食物转化效率(ECI)、消化食物转化效率和近似消化率(AD)的显著下降。单宁酸和氯虫苯甲酰胺也显著降低了昆虫的碳水化合物、脂质和蛋白质含量。结果表明,单宁酸和氯虫苯甲酰胺对幼虫生长抑制的作用具有叠加性,单宁酸增加了氯虫苯甲酰胺对昆虫的毒性。该研究的结果为甜菜夜蛾综合治理提供了重要信息,表明单宁酸与氯虫苯甲酰胺的组合使用可减少合成农药的使用。除了对植物毒素的耐受性外,棉田中广泛使用的拟除虫菊酯杀虫剂,使甜菜夜蛾对溴氰菊酯的抗性增长很快。溴氰菊酯对棉酚处理的甜菜夜蛾的LC50比对照组高2.34倍,这表明取食棉酚导致甜菜夜蛾对溴氰菊酯的敏感性降低。胡椒基丁醚(PBO)对溴氰菊酯的毒性具有协同作用,。甜菜夜蛾通过提高解毒酶活性来防御植物次生代谢产物。就细胞色素P450单加氧酶而言,与对照相比,棉酚喂养的甜菜夜蛾幼虫表现出更高的7-乙氧基香豆素-O-脱乙酰酶(ECOD)活性,并且在48和72小时后表现出对溴氰菊酯的增强的耐受性。同时,棉酚诱导两个细胞色素P450基因出现高表达:CYP6AB14和CYP9A98,它们在中肠中上调表达,并促进了甜菜夜蛾对溴氰菊酯的耐受性。通过RNAi技术沉默CYP6AB14和CYP9A98,使幼虫对杀虫剂更敏感。这些数据表明,通常昆虫可以利用寄主植物的次级代谢产物来增强其对其它有毒化学物质的防御系统。通过RNAi沉默这种防御途径有可能减少害虫防治中农用化学品的使用剂量。