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棉蚜热诱导型热激蛋白90响应棉酚与氟吡呋喃酮胁迫以及与转录因子HSF的相互影响（英文）

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昆虫学报 2023年

作者：梁平卓李仁程沈航甄丛爱张雷中国农业大学昆虫学系

[目的]本研究旨在鉴定棉蚜Aphis gossypii中热激蛋白(heat shock protein,Hsp)基因AgHsp90并明确AgHsp90对温度及植物次生物质和杀虫剂胁迫的响应。[方法]RT-PCR结合RACE克隆棉蚜AgHsp90并进行生物信息学分析;qRT-PCR检测AgHsp90在棉蚜... 详细信息

[目的]本研究旨在鉴定棉蚜Aphis gossypii中热激蛋白(heat shock protein,Hsp)基因AgHsp90并明确AgHsp90对温度及植物次生物质和杀虫剂胁迫的响应。[方法]RT-PCR结合RACE克隆棉蚜AgHsp90并进行生物信息学分析;qRT-PCR检测AgHsp90在棉蚜不同发育阶段(1-4龄若虫和成虫)、不同温度(-5,0,5,10,15,20,30,35,38和42℃)处理1h时成虫中以及植物次生物质(20mg/L单宁酸、50 mg/L的棉酚、50 mg/L 2-十三烷酮和50 mg/L槲皮素)和杀虫剂氟吡呋喃酮[LC25(2.410 mg/L)]胁迫24 h时成虫中的表达量。通过饲喂法对棉蚜成虫AgHsp90和热激因子(heat shock factor,HSF)基因AgHSF进行RNAi,24 h时用饲喂法及浸叶法分别测定50 mg/L棉酚和LC40(4.649 mg/L)氟吡呋喃酮处理24和48 h时棉蚜成虫死亡率,探究AgHsp90对棉蚜对棉酚和氟吡呋喃酮敏感性的影响,初步证明AgHsp90与AgHSF的相互调控。[结果]获得1个棉蚜Hsp90基因AgHsp90(GenBank登录号:UOF38310),ORF长2 181 bp;AgHsp90在棉蚜不同发育阶段间的表达量相对稳定,其中只有3龄若虫与成虫间的表达量存在显著差异。热胁迫实验结果表明,AgHsp90可以被高温明显诱导,但低温使其表达量降低。与对照比较,棉蚜成虫中AgHsp90的表达量不被4种植物次生物质(棉酚、单宁酸、2-十三烷酮、槲皮素)显著诱导,可以被亚致死浓度LC25氟吡呋喃酮显著诱导。与对照dsGFP比较,干扰AgHsp90可明显增加棉酚和氟吡呋喃酮导致的棉蚜成虫死亡率;利用RNAi,AgHsp90与其转录因子AgHSF可相互影响彼此的表达量。[结论]棉蚜的热激蛋白基因AgHsp90能够被高温及氟吡呋喃酮显著诱导。AgHsp90很可能参与棉蚜对棉酚及氟吡呋喃酮的敏感性变化。上述结果暗示AgHsp90在棉蚜应对高温及杀虫剂氟吡呋喃酮胁迫时发挥重要作用。

关键词：棉蚜热激蛋白90 棉酚氟吡喃脲 HSF

棉蚜热诱导型热激蛋白90基因响应棉酚与氟吡呋喃酮胁迫以及与转录因子HSF的相互影响

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昆虫学报 2023年第11期66卷 1490-1499页

作者：梁平卓李仁程沈航李大鹏张雷甄丛爱中国农业大学昆虫学系北京100193 中国园林博物馆北京100072

【目的】本研究旨在鉴定棉蚜Aphis gossypii中热激蛋白(heat shock protein,Hsp)基因AgHsp90并明确AgHsp90对温度及植物次生物质和杀虫剂胁迫的响应。【方法】RT-PCR结合RACE克隆棉蚜AgHsp90并进行生物信息学分析;qRT-PCR检测AgHsp90在... 详细信息

【目的】本研究旨在鉴定棉蚜Aphis gossypii中热激蛋白(heat shock protein,Hsp)基因AgHsp90并明确AgHsp90对温度及植物次生物质和杀虫剂胁迫的响应。【方法】RT-PCR结合RACE克隆棉蚜AgHsp90并进行生物信息学分析;qRT-PCR检测AgHsp90在棉蚜不同发育阶段(1-4龄若虫和成虫)、不同温度(-5,0,5,10,15,20,30,35,38和42℃)处理1 h时成虫中以及植物次生物质(20 mg/L单宁酸、50 mg/L的棉酚、50 mg/L 2-十三烷酮和50 mg/L槲皮素)和杀虫剂氟吡呋喃酮[LC25(2.410 mg/L)]胁迫24 h时成虫中的表达量。通过饲喂法对棉蚜成虫AgHsp90和热激因子(heat shock factor,HSF)基因AgHSF进行RNAi,24 h时用饲喂法及浸叶法分别测定50 mg/L棉酚和LC40(4.649 mg/L)氟吡呋喃酮处理24和48 h时棉蚜成虫死亡率,探究AgHsp90对棉蚜对棉酚和氟吡呋喃酮敏感性的影响,初步证明AgHsp90与AgHSF的相互调控。【结果】获得1个棉蚜Hsp90基因AgHsp90(GenBank登录号:UOF38310),ORF长2181 bp;AgHsp90在棉蚜不同发育阶段间的表达量相对稳定,其中只有3龄若虫与成虫间的表达量存在显著差异。温度胁迫实验结果表明,AgHsp90可以被高温明显诱导,但低温使其表达量降低。分别与对照0.5 mol/L蔗糖和Triton X-100比较,棉蚜成虫中AgHsp90的表达量不被3种植物次生物质(棉酚、单宁酸和槲皮素)显著诱导,可以分别被2-十三烷酮和LC25氟吡呋喃酮显著诱导。与对照(饲喂dsGFP)比较,AgHsp90 RNAi可明显增加棉酚和氟吡呋喃酮导致的棉蚜成虫死亡率;利用RNAi,AgHsp90与其转录因子AgHSF可相互影响彼此的表达量。【结论】棉蚜的热激蛋白基因AgHsp90能够被高温及氟吡呋喃酮显著诱导。AgHsp90很可能与棉蚜对棉酚及氟吡呋喃酮的敏感性相关。上述结果暗示AgHsp90在棉蚜应对高温及杀虫剂氟吡呋喃酮胁迫时发挥重要作用。

关键词：棉蚜热激蛋白90 棉酚氟吡呋喃酮 HSF

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棉叶螨的抗药性现状与治理策略

植物保护学报 2023年第3期50卷 559-577页

作者：甄丛爱买合吐木古力·艾孜不拉张帅李大鹏张雷程沈航高希武中国农业大学植物保护学院昆虫学系北京100193 新疆维吾尔自治区植物保护站乌鲁木齐830006 全国农业技术推广服务中心北京100026 中国园林博物馆北京100072

棉叶螨也称为棉红蜘蛛,属蛛形纲叶螨科,其种类繁多,分布范围广,世代周期短,是为害棉花的一类重要害螨。目前,用于防治棉叶螨的化学药剂主要是神经毒剂及呼吸抑制剂2大类,且棉叶螨对多数药剂产生了不同程度的抗性,以二斑叶螨Tetranychus ... 详细信息

棉叶螨也称为棉红蜘蛛,属蛛形纲叶螨科,其种类繁多,分布范围广,世代周期短,是为害棉花的一类重要害螨。目前,用于防治棉叶螨的化学药剂主要是神经毒剂及呼吸抑制剂2大类,且棉叶螨对多数药剂产生了不同程度的抗性,以二斑叶螨Tetranychus urticae为首的植食性害螨已成为世界上抗药性最严重的节肢动物之一。美国路易斯安那州棉田二斑叶螨种群对阿维菌素产生了1415倍抗性,而国内棉花上棉叶螨主要对有机磷类药剂产生了较强抗性,最高为467倍。棉叶螨产生抗药性的机制主要涉及靶标突变及解毒代谢增强,其中靶标突变主要涉及乙酰胆碱酯酶、电压门控钠离子通道和谷氨酸门控氯离子通道等;细胞色素P450单加氧酶、羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶等一种或多种解毒酶共同参与害螨对化学药剂的解毒代谢。该文主要从棉叶螨的种类及分布、用于防治棉叶螨的化学药剂、棉叶螨的抗药性现状、抗药性机制解析和抗药性治理策略5个方面进行阐述,提出因地制宜的抗药性治理策略,旨在为棉叶螨的田间防治提供指导。

关键词：棉叶螨种类分布化学防治抗药性抗药性机制抗性治理

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新型杀虫剂对新疆抗药性棉蚜的田间防效

中国植保导刊 2023年第4期43卷 72-75页

作者：张帅秦萌任宗杰郭永旺程沈航李仁高永健潘建春高希武全国农业技术推广服务中心北京100125 中国农业大学植物保护学院北京100193 新疆维吾尔自治区沙湾市农业技术推广中心新疆沙湾832100

测定新疆棉区沙湾的棉蚜种群对常用杀虫剂吡虫啉、丁硫克百威、溴氰菊酯、氟啶虫酰胺和氟啶虫胺腈的抗性水平,并在当地棉田开展了新型杀虫剂防治棉蚜试验。室内抗药性监测结果表明,2021—2022年新疆沙湾棉蚜种群对溴氰菊酯、吡虫啉处于... 详细信息

测定新疆棉区沙湾的棉蚜种群对常用杀虫剂吡虫啉、丁硫克百威、溴氰菊酯、氟啶虫酰胺和氟啶虫胺腈的抗性水平,并在当地棉田开展了新型杀虫剂防治棉蚜试验。室内抗药性监测结果表明,2021—2022年新疆沙湾棉蚜种群对溴氰菊酯、吡虫啉处于高水平抗性(抗性倍数分别大于4 500倍、大于3 500倍),对丁硫克百威处于中等至高水平抗性(抗性倍数96~237倍),对氟啶虫胺腈处于中等水平抗性(抗性倍数17~27倍),对氟啶虫酰胺处于低至中等水平抗性(抗性倍数7.8~15.0倍)。田间试验结果表明,50 g/L双丙环虫酯可分散液剂、20%氟啶虫酰胺悬浮剂喷施处理第3天对棉蚜的防效为86.0%、83.4%,第7天防效为93.1%、96.0%,第14天防效为92.6%、92.0%,明显优于其他4种供试药剂,表现出较好的速效性和持效性。由此得出新型杀虫剂品种双丙环虫酯、氟啶虫酰胺可作为轮换或替代药剂用于新疆抗药性棉蚜的治理。

关键词：杀虫剂棉蚜抗药性田间防效

物种敏感度分布(SSD)方法在农药环境风险评估中的应用

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生态毒理学报 2017年第4期12卷 110-118页

作者：林荣华姜辉王猛程沈航付茂然于彩虹农业部农药检定所北京100125 龙口出入境检验检疫局龙口265700 中国矿业大学(北京) 北京100083

物种敏感度分布法(Species Sensitive Distribution,SSD)能够依据不同物种对农药等胁迫因素的敏感度服从一定的累积概率分布,以统计形式将多种非靶标物种的实验室数据进行汇总分析,获得物种对农药的敏感度差异,作为效应评估指标应用于... 详细信息

物种敏感度分布法(Species Sensitive Distribution,SSD)能够依据不同物种对农药等胁迫因素的敏感度服从一定的累积概率分布,以统计形式将多种非靶标物种的实验室数据进行汇总分析,获得物种对农药的敏感度差异,作为效应评估指标应用于农药风险评估。本文综述了SSD概念、方法原理、国内外研究和应用进展,并以毒死蜱为例进行了数据分析。由此建议继续关注国际上对SSD及更复杂模型模拟研究进展,以便应用于我国农药环境风险评估,推动我国农药管理的持续发展。

关键词：农药物种敏感度分布方法效应评估风险评估

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16种农药对东亚小花蝽的生态风险评估

生态毒理学报 2018年第6期13卷 202-211页

作者：何丹林荣华门兴元孙猛程沈航姜辉于彩虹郑礼中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 农业部农药检定所北京100125 山东省农业科学院植物保护研究所济南250100

东亚小花蝽是我国北方林木、果园和农田的优势天敌昆虫。为评估常用化学农药对东亚小花蝽的毒害作用,首次测定了16种田间常用化学农药对东亚小花蝽的24 h急性接触毒性,并进行了生态风险评估。结果表明所试除草剂、杀菌剂和杀虫剂中的吡... 详细信息

东亚小花蝽是我国北方林木、果园和农田的优势天敌昆虫。为评估常用化学农药对东亚小花蝽的毒害作用,首次测定了16种田间常用化学农药对东亚小花蝽的24 h急性接触毒性,并进行了生态风险评估。结果表明所试除草剂、杀菌剂和杀虫剂中的吡蚜酮对东亚小花蝽较为安全,3倍田间最高推荐剂量下的校正死亡率低于33.33%。阿维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、吡虫啉和啶虫脒对东亚小花蝽的半数致死浓度LC0分别为36.567、15.798、4.992和4.487 mg a.i.·L^(-1)5,农田内风险可接受。噻虫嗪、联苯菊酯和呋虫胺对东亚小花蝽的LC_(50)分别为0. 002、0. 080和0. 968 mg a. i.·L^(-1),农田内危害商值分别为3 976.36、69.03和16.93,在农田内对东亚小花蝽造成的风险均不可接受。本研究的结果有助于合理施用化学农药以保护和利用东亚小花蝽。

关键词：农药东亚小花蝽急性毒性风险评估

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石墨烯基复合催化剂的光催化杀菌效应

矿业科学学报 2019年第2期4卷 162-169页

作者：张万众姚登科程沈航于彩虹孙志明郑水林中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

以醋酸锌、尿素、天然沸石和石墨烯为原料,采用水热-煅烧法分别制备了氧化锌/红辉沸石(ZnO/stellerite)和氧化锌/石墨烯(ZnO/graphene)两种复合光催化剂。运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N_2吸附仪(BET)和紫外-可见光谱仪(... 详细信息

以醋酸锌、尿素、天然沸石和石墨烯为原料,采用水热-煅烧法分别制备了氧化锌/红辉沸石(ZnO/stellerite)和氧化锌/石墨烯(ZnO/graphene)两种复合光催化剂。运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N_2吸附仪(BET)和紫外-可见光谱仪(UV-Vis DRS)对催化剂的组成、形貌、比表面积、孔径分布和光吸收性能进行了分析。结果表明:制备的复合光催化剂ZnO/stellerite和ZnO/graphene均具有良好的六方纤锌形貌;ZnO粒径分别为22.42 nm和15.72 nm;S_(BET)分别为16.54 m^2/g和35.55 m^2/g;graphene与ZnO之间构筑的三维结构,使光响应扩展到可见光区域,抑制了自由电子的复合,促进了界面电荷迁移。日光灯照射下灭活金黄色葡萄球菌(S.aureus)的试验结果表明,复合催化剂ZnO/graphene的最优杀菌浓度为100 mg/L,其杀菌效率与ZnO/stellerite相比明显提高,杀菌速率常数k为ZnO/stellerite的1.31倍,达到1.17 h^(-1)。

关键词：氧化锌石墨烯红辉沸石金黄色葡萄球菌抗菌速率

我国棉蚜对吡虫啉和氟啶虫胺腈抗性水平监测与交互抗性分析

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植物保护学报 2021年第5期48卷 1104-1113页

作者：李仁梁平卓程沈航薛慧郭天凤吕楠楠梁沛解晓平高希武中国农业大学植物保护学院昆虫学系北京100193 中国农业科学院植物保护研究所北京100193

为了解我国不同地区棉蚜Aphis gossypii对吡虫啉和氟啶虫胺腈的抗性现状,对代表性棉区棉蚜田间种群进行抗药性监测,同时通过构建具有R81T及V62I单突变和R81T-V62I共同突变的棉蚜烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor,nA... 详细信息

为了解我国不同地区棉蚜Aphis gossypii对吡虫啉和氟啶虫胺腈的抗性现状,对代表性棉区棉蚜田间种群进行抗药性监测,同时通过构建具有R81T及V62I单突变和R81T-V62I共同突变的棉蚜烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor,nAChR)蛋白模型,与吡虫啉和氟啶虫胺腈进行分子对接,分析这些突变在吡虫啉和氟啶虫胺腈抗性中的作用,并分析吡虫啉和氟啶虫胺腈之间是否存在交互抗性。结果显示,不同地区棉蚜对吡虫啉产生了高水平抗性,抗性倍数为174.70~56409.18,对氟啶虫胺腈产生了低至中等水平抗性,抗性倍数为7.35~44.63,说明不同地区的棉蚜对氟啶虫胺腈的敏感度高于吡虫啉,且吡虫啉抗性和氟啶虫胺腈抗性间不存在相关性。R81T、V62I单突变和R81T-V62I共同突变导致吡虫啉与棉蚜nAChR的亲和力降低,对氟啶虫胺腈与棉蚜nAChR的结合无明显影响。R81T及V62I单突变和R81T-V62I共同突变导致棉蚜对吡虫啉产生靶标抗性,但是对氟啶虫胺腈的抗性无明显影响,这些突变不会导致吡虫啉与氟啶虫胺腈产生靶标突变的交互抗性。

关键词：棉蚜吡虫啉氟啶虫胺腈 R81T突变 V62I突变

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7种农药对管氏肿腿蜂的毒性及初级风险评价

生态毒理学报 2017年第4期12卷 270-278页

作者：程沈航薛明明隋婧怡林荣华任晓东李敏傅桂平于彩虹中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 农业部农药检定所北京100125

为评估农药对寄生类自然天敌昆虫的安全性,选择管氏肿腿蜂(Scleroderma guani Xiao et Wu)作为受试生物,采用管测药膜法测定了3种杀虫剂、2种除草剂、2种杀菌剂对其致死效应,并根据田间推荐剂量计算暴露量,采用风险商值HQ对杀虫剂进行... 详细信息

为评估农药对寄生类自然天敌昆虫的安全性,选择管氏肿腿蜂(Scleroderma guani Xiao et Wu)作为受试生物,采用管测药膜法测定了3种杀虫剂、2种除草剂、2种杀菌剂对其致死效应,并根据田间推荐剂量计算暴露量,采用风险商值HQ对杀虫剂进行风险评估。结果显示,与空白对照比较,3种杀虫剂均具明显毒性作用,其中丁硫克百威、吡虫啉和呋虫胺对管氏肿腿蜂的24 h半致死量(24 h-LR50)分别为5.11、2.92和0.06 g a.i.·ha-1,农田内风险商值分别为60.23、16.64和3 105。除草剂和杀菌剂在3倍最大田间推荐剂量作用下,24 h管氏肿腿蜂死亡率均小于50%。上述结果表明,在田间推荐用量下,3种杀虫剂对管氏肿腿蜂的初级风险评价为存在高风险,建议进一步开展高级阶段风险评估或者采取合理的风险管理措施来降低风险;除草剂和杀菌剂对管氏肿腿蜂的风险可接受。

关键词：农药管氏肿腿蜂致死效应风险商值风险评价