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植物病原卵菌对重要抑制剂的抗性分子机制研究进展

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农药学学报 2019年第5期21卷 736-746页

作者：苗建强蔡萌张灿李腾蛟刘西莉西北农林科技大学植物保护学院陕西杨凌712100 中国农业大学植物保护学院北京100193

植物病原卵菌可导致多种毁灭性的植物病害,由于缺乏有效的抗病品种,目前化学防治仍是防治卵菌病害最有效的方法之一,但随着一些内吸性杀菌剂的不合理及频繁使用,抗性问题已日益突出。文章对目前主要的卵菌抑制剂苯酰胺类(PAs)、羧酸酰胺... 详细信息

植物病原卵菌可导致多种毁灭性的植物病害,由于缺乏有效的抗病品种,目前化学防治仍是防治卵菌病害最有效的方法之一,但随着一些内吸性杀菌剂的不合理及频繁使用,抗性问题已日益突出。文章对目前主要的卵菌抑制剂苯酰胺类(PAs)、羧酸酰胺类(CAAs)、苯醌外部抑制剂类(QoIs)、氧化固醇结合蛋白抑制剂类(OSBPIs)以及微管蛋白抑制剂类(tubulin inhibitors)的作用机制、抗性遗传机制、抗性分子机制的最新研究进展进行了综述,旨在为当前中国植物病原卵菌的抗性研究和防控提供参考。现有文献报道表明:5类重要卵菌抑制剂的抗性主要是由于病原菌中药剂靶标蛋白的点突变引起,且苯酰胺类及微管蛋白抑制剂的抗性由多个基因控制;不同羧酸酰胺类药剂的抗性遗传机制存在差异;苯醌外部抑制剂的抗性具有母系遗传的特征;推测氧化固醇结合蛋白抑制剂的抗性由单个显性基因控制。

关键词：植物病原卵菌杀菌剂苯酰胺类羧酸酰胺类氧化固醇结合蛋白抑制剂抗性分子机制

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灰飞虱对杀虫剂的抗性分子机制研究进展

农药学学报 2018年第2期20卷 135-145页

作者：徐鹿赵钧赵春青徐德进徐广春许小龙张亚楠张月亮韩召军顾中言江苏省农业科学院植物保护研究所南京210014 南京农业大学植物保护学院南京210095 淮北师范大学生命科学学院安徽淮北235000

灰飞虱是中国长江流域和黄淮地区重要的农业害虫,由于杀虫剂的广泛与大量使用,已导致其对多种杀虫剂产生了抗性。深入研究其抗药性分子机制,可为灰飞虱抗性的快速检测和治理提供重要理论基础。文章总结了灰飞虱对毒死蜱、吡虫啉、溴氰... 详细信息

灰飞虱是中国长江流域和黄淮地区重要的农业害虫,由于杀虫剂的广泛与大量使用,已导致其对多种杀虫剂产生了抗性。深入研究其抗药性分子机制,可为灰飞虱抗性的快速检测和治理提供重要理论基础。文章总结了灰飞虱对毒死蜱、吡虫啉、溴氰菊酯、噻嗪酮、氟虫腈和乙虫腈等杀虫剂的抗性分子机制研究进展,主要包括抗性相关解毒酶和转运蛋白基因的筛选与功能验证,以及靶标位点突变等重要研究成果,指出该研究领域当前存在的问题主要有抗性基因的功能验证及调控路径、抗性新基因的鉴定及交互抗性和多重抗性机制不明确等,并展望了其未来发展方向,认为：可利用CRISPR/Cas9基因编辑技术验证抗性基因功能;可将转录组测序结合生物信息学手段用于鉴定新抗性基因及抗性调控基因,以探明交互抗性和多重抗性机制;应深入至蛋白组学水平探讨抗性机制;需开发配套的高效田间施药技术,以达到杀虫剂减施增效的目的。

关键词：灰飞虱毒死蜱溴氰菊酯噻嗪酮氟虫腈抗性分子机制

对家蚕抗核型多角体病毒的研究策略及研究进展

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蚕业科学 2017年第1期43卷 139-146页

作者：董战旗潘敏慧家蚕基因组生物学国家重点实验室重庆400716 农业部家蚕功能基因组和生物学重点实验室西南大学重庆400716

由家蚕核型多角体病毒(Bm NPV)引发的家蚕血液型脓病是生产上危害最为严重的蚕病之一。国内外学者从研究家蚕的抗病遗传规律、选育对病毒具有抵抗力的家蚕品种,一直到应用现代分子生物学技术研究病毒的基因组、转录组和蛋白组,研究病毒... 详细信息

由家蚕核型多角体病毒(Bm NPV)引发的家蚕血液型脓病是生产上危害最为严重的蚕病之一。国内外学者从研究家蚕的抗病遗传规律、选育对病毒具有抵抗力的家蚕品种,一直到应用现代分子生物学技术研究病毒的基因组、转录组和蛋白组,研究病毒的侵染规律及与蚕体的互作,基于RNAi和CRISPR/Cas9技术培育转基因抗病毒素材等,已经取得了诸多进展。本文系统总结近10年来有关家蚕抗Bm NPV研究在上述各个方面取得的重要成果,并对未来家蚕抗病毒机制研究和抗病毒分子育种趋势以及亟需解决的科学与技术问题进行探讨,以期为不断深入的家蚕抗病毒研究提供参考。

关键词：家蚕家蚕核型多角体病毒抗性分子机制抗性育种素材

咪鲜胺对意大利青霉菌的抑制作用及其抗性机制的研究

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咪鲜胺对意大利青霉菌的抑制作用及其抗性机制的研究

作者：张保华中农业大学

学位级别：硕士

意大利青霉菌(Penicillium italicum Wehmer)引起的柑橘青霉病是导致柑橘采后腐烂的一种重要病害。目前对柑橘青霉病的防治仍然以化学杀菌剂为主,甾醇14α-脱甲基化酶抑制剂(DMI)类杀菌剂咪鲜胺是我国防治柑橘青霉病最常用的杀菌剂,但... 详细信息

意大利青霉菌(Penicillium italicum Wehmer)引起的柑橘青霉病是导致柑橘采后腐烂的一种重要病害。目前对柑橘青霉病的防治仍然以化学杀菌剂为主,甾醇14α-脱甲基化酶抑制剂(DMI)类杀菌剂咪鲜胺是我国防治柑橘青霉病最常用的杀菌剂,但是随着DMI类杀菌剂的广泛使用,意大利青霉菌对该类杀菌剂的抗药性问题日益严峻,因此开展对意大利青霉菌抗药性机制的研究变得尤为重要。本论文研究了咪鲜胺对意大利青霉菌生长、物质合成、抗氧化酶活性的影响和意大利青霉菌对咪鲜胺的抗性分子机制,主要研究结果如下:1.从全国5个地区的发病样品中分离纯化出164株意大利青霉菌菌株。测定咪鲜胺对意大利青霉菌菌丝在PDA培养基上生长抑制的有效中浓度(EC),建立了咪鲜胺对意大利青霉菌的相对敏感性基线,根据EC值的频率分布,把EC0.1μg/mL的16株意大利青霉菌被认为是敏感性下降的菌株,其EC值范围是0.2931-11.82μg/mL,抗性频率为9.76%。2.意大利青霉菌对咪鲜胺的敏感性和对丙环唑、氟硅唑的敏感性均成正相关(R=0.965,P抗性可能和F170L、A181T和F501L氨基酸的突变有关。LR型和HR型菌株PiCYP51A基因上游启动子区只有a127g突变,而PiCYP51B基因上游启动子区存在较多的碱基突变和片段缺失,其中两个较大的缺失片段分别为183 bp和81 bp。5.结合PiCYP51A/B、PiABC1/2基因的表达量和菌株的抗性水平分析,推测意大利青霉菌的低水平抗性可能与PiCYP51A基因的表达升高有关,而高水平的抗性可能与PiCYP51B基因的表达升高有关。PiABC1/2基因的表达升高可能与意大利青霉菌对咪鲜胺的抗性无关,尽管咪鲜胺处理诱导了PiABC1/2基因的表达升高。

关键词：意大利青霉菌咪鲜胺敏感性基线抗性分子机制相对表达量

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赣南脐橙绿霉病菌对常用杀菌剂抗性监测

植物病理学报 2013年第5期43卷 532-540页

作者：王明爽孙颖陈国庆方贻文夏长秀李红叶浙江大学生物技术研究所杭州310029 赣州市脐橙研究所赣州404000

本文研究了来自赣南7个县的柑橘绿霉病菌(Penicillium digitatum)种群对该地区常用杀菌剂抑霉唑、咪鲜胺、甲基硫菌灵和百可得的抗性频率、抗性水平和对抑霉唑的抗性分子机制。结果表明:病菌对抑霉唑和咪鲜胺存在基本一致的抗性;2011和2... 详细信息

本文研究了来自赣南7个县的柑橘绿霉病菌(Penicillium digitatum)种群对该地区常用杀菌剂抑霉唑、咪鲜胺、甲基硫菌灵和百可得的抗性频率、抗性水平和对抑霉唑的抗性分子机制。结果表明:病菌对抑霉唑和咪鲜胺存在基本一致的抗性;2011和2012年病菌种群对抑霉唑和咪鲜胺的抗性频率分别为82%和90%,平均抗性倍数为51.5倍,抗性分子机制均属于IMZ-R3,即CYP51B基因启动子区发生199 bp插入的突变;病菌种群对甲基硫菌灵的抗性频率分别为82%和91%;病菌种群对百可得均表现敏感。本研究为采后柑橘病害防治药剂选择提供了科学的依据。

关键词：赣南脐橙绿霉菌杀菌剂抗性抗性分子机制

耳叶水苋对ALS抑制剂的抗性及其ALS基因表达研究

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耳叶水苋对ALS抑制剂的抗性及其ALS基因表达研究

作者：刘冰东北农业大学

学位级别：硕士

耳叶水苋在稻田的危害日趋严重,苄嘧磺隆的防治效果越来越差。该草对ALS抑制剂类除草剂的交互抗性水平国内外未见报道。本论文测定不同耳叶水苋生物型对4种ALS抑制剂的交互抗性,并利用荧光定量PCR技术研究了耳叶水苋的抗性分子机制,研... 详细信息

耳叶水苋在稻田的危害日趋严重,苄嘧磺隆的防治效果越来越差。该草对ALS抑制剂类除草剂的交互抗性水平国内外未见报道。本论文测定不同耳叶水苋生物型对4种ALS抑制剂的交互抗性,并利用荧光定量PCR技术研究了耳叶水苋的抗性分子机制,研究结果如下:1、盆栽法测定结果表明,苄嘧磺隆对五种耳叶水苋生物型HZ001(浙江)、NB0143-05(浙江)、JX110(浙江)、JS039(江苏)、AH014(安徽)的鲜重抑制50%剂量(ED50值)分别为0.18、3.16、12.20、8.02和1.50gai/ha,生物型NB0143-05、JX110、JS039、AH014对苄嘧磺隆的抗性指数分别为44.63、67.90、17.59和8.37。五氟磺草胺、双草醚、咪唑乙烟酸对敏感生物型HZ001的ED50值分别为0.16、0.19和0.24,NB0143-05、JX110、JS039、AH014等四种生物型对五氟磺草胺的抗性指数分别为5.43、4.96、3.73和4.55,对双草醚的抗性指数分别为4.60、5.05、2.17和3.63,对咪唑乙烟酸的抗性水平分别为6.45、2.60、4.16和1.96。这表明,浙江、江苏和安徽的NB0143-05、JX110、JS039、AH014四种耳叶水苋生物型对苄嘧磺隆产生了中高水平抗性,且对三唑嘧啶类除草剂五氟磺草胺都产生了低水平交互抗性;对于嘧啶硫代苯甲酸酯类的双草醚,NB0143-05、JX110和AH014产生了低水平交互抗性;NB0143-05和JS039产生了低水平交互抗性。这是国内外耳叶水苋抗苄嘧磺隆生物型对其他ALS抑制剂交互抗性的首次报道。2、本研究获得浙江、江苏省稻田HZ001,NB0143-05,JS039和JX110四种耳叶水苋生物型ALS的全长序列,长度为2235bp,编码667个氨基酸。耳叶水苋三种抗性生物型的ALS基因第93位的亮氨酸(CTC)都被脯氨酸取代(CCC),但该突变位点不是ALS酶结合域氨基酸残基与除草剂的结合位点。未见其保守区突变。3、本文采用实时荧光定量PCR技术,以β-actin为内参基因,对耳叶水苋抗苄嘧磺隆生物型NB0143-05和敏感生物型HZ001在mRNA水平上进行分析。结果表明,耳叶水苋幼苗在3-4叶期进行苄嘧磺隆(0.1gai/ha)茎叶处理后第2、4、6d,生物型HZ001的ALS表达量分别是对照的1.23、2.74和2.41倍,生物型NB0143-05的ALS表达量分别是对照的1.83、4.45和2.72倍。这表明,耳叶水苋幼苗经苄嘧磺隆处理后ALS表达量逐渐增加,4d达到最大峰值,然后逐步降低。药后4天抗性生物型NB0143-05的ALS表达量是敏感生物型HZ001的1.86倍。ALS表达量增加可能是浙江省稻田耳叶水苋抗性生物型NB0143-05对苄嘧磺隆等除草剂产生抗性和交互抗性的重要原因,这是国内外耳叶水苋抗苄嘧磺隆生物型ALS基因表达量增加的首次报道。

关键词：耳叶水苋乙酰乳酸合成酶抑制剂交互抗性抗性分子机制

黄瓜霜霉病菌对双炔酰菌胺抗性风险及抗性机制的研究

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黄瓜霜霉病菌对双炔酰菌胺抗性风险及抗性机制的研究

作者：崔继敏河北农业大学

学位级别：硕士

由古巴假霜霉（Pseudoperonospora cubensis）引起的黄瓜霜霉病是黄瓜生产上的一种毁灭性病害，流行性强,传播速度快,可造成黄瓜大幅减产。目前生产上主要依靠化学药剂进行防治。双炔酰菌胺（mandipropamid）是羧酸酰胺类（CAA）杀菌剂... 详细信息

由古巴假霜霉（Pseudoperonospora cubensis）引起的黄瓜霜霉病是黄瓜生产上的一种毁灭性病害，流行性强,传播速度快,可造成黄瓜大幅减产。目前生产上主要依靠化学药剂进行防治。双炔酰菌胺（mandipropamid）是羧酸酰胺类（CAA）杀菌剂中的一种新型药剂，对卵菌病害（黄瓜霜霉病、葡萄霜霉病、马铃薯晚疫病等）具有较好的防治效果。至今未见黄瓜霜霉病菌对该药抗性风险的研究报道，本研究为探明黄瓜霜霉病菌对双炔酰菌胺的抗性风险及抗性机制，测定了黄瓜霜霉病菌对双炔酰菌胺的敏感性，建立了其对双炔酰菌胺的敏感基线，评估了其对双炔酰菌胺的室内抗性风险，并结合分子生物学的方法研究了该病原菌对双炔酰菌胺的抗性机制。主要研究结果如下： 1、采用叶盘漂浮法测定了从河北、山东等未使用过CAA类杀菌剂的地区采集的69株黄瓜霜霉病菌对双炔酰菌胺的敏感性（EC50），其EC50范围为0.096~0.695μg/mL之间,平均值为0.358±0.144μg/mL，不同敏感性菌株所占频率呈连续单峰曲线分布，未发现敏感性下降的亚群体，因此可将这69个野生敏感菌株对双炔酰菌胺的敏感性平均值0.358±0.144μg/mL作为黄瓜霜霉病菌对双炔酰菌胺的敏感基线。 2、采用叶盘漂浮法测定2011-2013年自河北、山东等地采集的黄瓜霜霉病菌对双炔酰菌胺的敏感性，总体分析3年所采集的菌株对双炔酰菌胺以敏感菌株为主，有部分低抗和中抗菌株，没有发现高抗菌株;通过3年来黄瓜霜霉病菌对双炔酰菌胺的敏感性监测，发现其对双炔酰菌胺的敏感性变化不大，抗性菌株的比例无明显增大。 3、采用药剂驯化和紫外诱导的方法分别处理黄瓜霜霉病菌11个对双炔酰菌胺的敏感菌株。药剂驯化未获得抗性菌株，紫外诱导获得6株抗双炔酰菌胺突变体，其抗性突变频率为1.09×10-7，EC50值介于0.439～1.910μg/mL之间,抗性水平介于5.74～22.96倍之间。通过紫外诱导获得的6株抗双炔酰菌胺突变体的侵染率、致病性、产孢能力和适合度指数均显著低于其亲本菌株，且抗药性不能稳定遗传。交互抗性试验表明，双炔酰菌胺与甲霜灵、嘧菌酯、霜脲氰、氟吡菌胺之间无交互抗性关系，与烯酰吗啉之间有正交互抗性关系。 4、采用CTAB法提取所测黄瓜霜霉菌株的DNA，测序后利用DNAMAN分析软件进行序列比对，发现只有亲本菌株KB-1经紫外诱导后获得的突变体KB-1-9UV在纤维合酶3（CesA3）基因编码的氨基酸序列的940位发生突变，使该位点氨基酸由缬氨酸（GTT编码）变为丙氨酸（GCT编码）（V940A），其他突变体以及田间采集到的中抗菌株的CesA3基因序列均未发生碱基突变;突变体KB-1-9UV继代培养10代后，敏感性下降，抗性基本消失，收集其孢子囊提取DNA测序后发现，KB-1-9UV抗性消失后其基因序列与亲本菌株相同，突变恢复，此位点的突变不稳定。 5、根据早期检测的黄瓜霜霉病菌对双炔酰菌胺的敏感性表现、实验室条件下获得的抗双炔酰菌胺突变体的生物学特性以及黄瓜霜霉病菌对双炔酰菌胺抗性机制的研究结果，推测黄瓜霜霉病菌对双炔酰菌胺存在低到中等抗性风险。

关键词：黄瓜霜霉病菌双炔酰菌胺敏感基线抗性风险抗性分子机制

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农药学学报第21卷（2019年）总目次

农药学学报 2019年第Z1期 941-950页

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农药学学报第21卷（2019年）总目次

农药学学报 2019年第5期21卷 I0015-I0024页