多殺菌素抗性對西花薊馬適合度的影響及調(diào)控機(jī)制探究一、引言1.1研究背景與意義西花薊馬（Frankliniellaoccidentalis）屬纓翅目（Thysanoptera）薊馬科（Thripidae）花薊馬屬（Frankliniella），是一種世界性的重要農(nóng)業(yè)害蟲。其食性雜，已知寄主植物多達(dá)60多科500余種，涵蓋茄科、葫蘆科、豆科等眾多蔬菜作物，以及李、桃、蘋果等果樹和蘭花、菊花等觀賞花卉。該蟲原產(chǎn)于北美洲，自20世紀(jì)80年代后，憑借對不同環(huán)境和殺蟲劑抗性的增強(qiáng)，逐漸向外擴(kuò)散，目前已廣泛分布于美洲、歐洲、亞洲、非洲、大洋洲等多個(gè)國家和地區(qū)。我國于2003年首次在北京郊區(qū)的溫室內(nèi)發(fā)現(xiàn)西花薊馬，隨后迅速擴(kuò)散至云南、貴州、浙江、山東、湖南等地，對我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重威脅。西花薊馬以銼吸式口器取食植物的幼嫩組織，包括嫩葉、幼芽、花器和幼果等，導(dǎo)致植物葉片出現(xiàn)褐色斑點(diǎn)、皺縮變形，果實(shí)表面形成傷疤，嚴(yán)重時(shí)可致使植株枯萎死亡。更為嚴(yán)重的是，它還是番茄斑萎病毒（Tomatospottedwiltvirus，TSWV）和鳳仙花壞死斑病毒（Impatiensnecroticspotvirus，INSV）等多種病毒的傳播介體。由西花薊馬傳播的病毒病可造成農(nóng)作物大面積減產(chǎn)甚至絕收，經(jīng)濟(jì)損失巨大。據(jù)報(bào)道，西花薊馬曾導(dǎo)致美國夏威夷的番茄減產(chǎn)50%-90%，在我國，隨著其發(fā)生范圍的不斷擴(kuò)大，給蔬菜、花卉等產(chǎn)業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)損失也逐年增加。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，化學(xué)防治是目前控制西花薊馬危害的主要手段。多殺菌素（Spinosad）作為一種新型大環(huán)內(nèi)酯類無公害高效生物殺蟲劑，自問世以來，因其獨(dú)特的作用機(jī)制和良好的防治效果，在西花薊馬的防治中得到了廣泛應(yīng)用。多殺菌素是由土壤放線菌多刺甘蔗多孢菌（SaccharopolysporaspinosaMetrz&Yao）發(fā)酵產(chǎn)生，主要成分是spinosynA和spinosynD的混合物。它作用于昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)，能夠持續(xù)激活靶標(biāo)昆蟲乙酰膽堿煙堿型受體，還可影響γ-氨基丁酸（GABA）受體，使害蟲迅速麻痹、癱瘓，最終導(dǎo)致死亡。與傳統(tǒng)化學(xué)殺蟲劑相比，多殺菌素具有殺蟲速度快、安全性高、對益蟲和哺乳動物無危害、在環(huán)境中可降解且無富集作用等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)與目前常用殺蟲劑無交互抗性，非常適合在無公害蔬菜、水果生產(chǎn)中應(yīng)用。然而，隨著多殺菌素的長期和大量使用，西花薊馬對多殺菌素的抗藥性問題日益凸顯。已有研究報(bào)道，北京、晉寧及呈貢等地的西花薊馬田間種群分別對多殺菌素產(chǎn)生了34.45、47.45和64.45倍的高水平抗性。害蟲抗藥性的產(chǎn)生不僅會降低殺蟲劑的防治效果，導(dǎo)致防治成本增加，還可能引發(fā)害蟲再猖獗等問題，進(jìn)一步威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。因此，深入研究西花薊馬對多殺菌素的抗性機(jī)制及其對害蟲適合度的影響，對于制定科學(xué)合理的抗性治理策略、延長多殺菌素的使用壽命以及保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全具有重要的理論和實(shí)踐意義。本研究旨在系統(tǒng)探究多殺菌素抗性對西花薊馬適合度的影響，并初步解析其調(diào)控機(jī)制。通過開展本研究，期望能夠明確西花薊馬抗性種群在生物學(xué)特性、生理生化指標(biāo)等方面與敏感種群的差異，揭示抗性形成過程中害蟲適合度的變化規(guī)律，為從適合度角度開發(fā)新的抗性治理策略提供理論依據(jù)。同時(shí)，通過對調(diào)控機(jī)制的研究，有助于深入了解西花薊馬抗藥性的分子基礎(chǔ)，為研發(fā)新的作用靶標(biāo)和綠色防控技術(shù)提供科學(xué)指導(dǎo)，從而有效延緩西花薊馬抗藥性的發(fā)展，提高化學(xué)防治的效果，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1.2西花薊馬概述西花薊馬（Frankliniellaoccidentalis）屬纓翅目（Thysanoptera）薊馬科（Thripidae）花薊馬屬（Frankliniella），是一種極具威脅性的世界性農(nóng)業(yè)害蟲。了解西花薊馬的相關(guān)特性，對于認(rèn)識其危害以及制定有效的防治策略至關(guān)重要。西花薊馬成蟲體型微小，雌成蟲體長約1.3-1.4毫米，雄成蟲體長0.9-1.1毫米。其身體顏色多變，從紅黃至棕褐，腹節(jié)呈黃色，通常帶有灰色邊緣，腹部第8節(jié)生有梳狀毛。頭、胸兩側(cè)常見灰斑，觸角共8節(jié)，第2節(jié)頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，第3節(jié)存在突起或輕微扭曲現(xiàn)象。翅發(fā)育完整，邊緣著生灰色至黑色的纓毛，當(dāng)翅折疊時(shí)，在腹中部下端能夠形成1條黑線，且翅上分布著2列剛毛。冬季時(shí)，其種群體色往往更深。西花薊馬的卵呈白色，多為腎形，長度約2毫米。若蟲階段為黃色，眼睛呈淺紅色。西花薊馬的生活習(xí)性獨(dú)特，繁殖能力極為強(qiáng)大，個(gè)體小巧且極具隱匿性，使得田間防治工作面臨較大挑戰(zhàn)。在溫室內(nèi)相對穩(wěn)定的溫度環(huán)境下，一年可連續(xù)繁衍12-15代。其繁殖方式包括兩性生殖和孤雌生殖。在15℃-35℃的溫度區(qū)間內(nèi)均能正常發(fā)育，從卵成長為成蟲僅需短短14天。在27.2℃時(shí)，產(chǎn)卵量達(dá)到峰值，一只雌蟲最多可產(chǎn)卵229個(gè)。在常見的寄主植物上，西花薊馬發(fā)育迅速，繁殖能力驚人。西花薊馬原產(chǎn)于北美洲，1955年首次在夏威夷考艾島被發(fā)現(xiàn)，曾是美國加州極為常見的一種薊馬。自20世紀(jì)80年代起，憑借對不同環(huán)境和殺蟲劑抗性的增強(qiáng)，逐漸向其他地區(qū)擴(kuò)散。1990年后，其蹤跡擴(kuò)展至亞洲。我國于2003年首次在北京郊區(qū)的溫室內(nèi)發(fā)現(xiàn)西花薊馬，此后迅速蔓延至云南、貴州、浙江、山東、湖南等多地。如今，西花薊馬的分布范圍已遍及美洲、歐洲、亞洲、非洲、大洋洲等眾多國家和地區(qū)。西花薊馬食性繁雜，已知的寄主植物多達(dá)60多科500余種。涵蓋了李、桃、蘋果等果樹，茄、辣椒、生菜、番茄、豆等蔬菜作物，以及蘭花、菊花等觀賞花卉。隨著其不斷擴(kuò)散，寄主種類仍在持續(xù)增加。該蟲以銼吸式口器刺吸植物的莖、葉、花、果等幼嫩組織的汁液，致使花瓣褪色、葉片皺縮變形，莖和果實(shí)表面形成傷疤，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致植株枯萎死亡。更為嚴(yán)重的是，它是番茄斑萎病毒（TSWV）和鳳仙花壞死斑病毒（INSV）等多種病毒的傳播介體。由其傳播的病毒病能引發(fā)農(nóng)作物大面積減產(chǎn)，甚至絕收，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。1.3多殺菌素概述多殺菌素（Spinosad）作為一種在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有重要地位的生物殺蟲劑，其研發(fā)和應(yīng)用為害蟲防治帶來了新的思路和方法。它的出現(xiàn)，在一定程度上緩解了傳統(tǒng)化學(xué)殺蟲劑帶來的抗藥性、環(huán)境污染等問題，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持。多殺菌素的誕生源于對土壤放線菌多刺甘蔗多孢菌（SaccharopolysporaspinosaMetrz&Yao）的研究。最初，這種土壤放線菌是從加勒比的一個(gè)廢棄釀酒場中被分離出來的。美國陶氏益農(nóng)公司（現(xiàn)為陶氏農(nóng)業(yè)科學(xué)公司）的研究者敏銳地發(fā)現(xiàn)該菌能夠產(chǎn)生具有極高殺蟲活性的化合物。經(jīng)過進(jìn)一步的研究和開發(fā)，實(shí)用化的產(chǎn)品以spinosynA和spinosynD的混合物為主，這便是多殺菌素。其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和來源，使其在殺蟲劑領(lǐng)域獨(dú)樹一幟，為生物源殺蟲劑的發(fā)展開辟了新的道路。多殺菌素的作用機(jī)制復(fù)雜且獨(dú)特，主要作用于昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)。它能夠作為煙酸乙酰膽堿受體的作用體，持續(xù)激活靶標(biāo)昆蟲乙酰膽堿煙堿型受體。與煙堿和吡蟲啉等常見殺蟲劑不同，多殺菌素的結(jié)合位點(diǎn)具有特異性。這使得它在作用于害蟲神經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，能夠以獨(dú)特的方式發(fā)揮作用。多殺菌素還可以影響γ-氨基丁酸（GABA）受體，但具體作用機(jī)制尚不完全明確。這種多靶點(diǎn)的作用方式，使得害蟲難以對其產(chǎn)生單一的抗性機(jī)制，從而在一定程度上延緩了抗藥性的產(chǎn)生。當(dāng)多殺菌素作用于害蟲時(shí)，害蟲會迅速出現(xiàn)麻痹、癱瘓等癥狀，最終導(dǎo)致死亡。這種快速的殺蟲效果，使得多殺菌素在害蟲防治中具有顯著的優(yōu)勢，能夠及時(shí)有效地控制害蟲的危害。多殺菌素具有微毒性，見光易分解，水解較快，水中半衰期為1天；在土壤中半衰期為9至10天。在環(huán)境中通過多種途徑降解，主要是光降解和微生物降解，最終變?yōu)樘?、氫、氧、氮等自然成分。因其具有高效、低毒、對環(huán)境友好等特性，在害蟲防治領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在蔬菜種植中，多殺菌素可用于防治小菜蛾、菜青蟲、薊馬等多種害蟲。在水果種植中，對果蠅、食心蟲等害蟲也有良好的防治效果。它還可用于防治儲糧害蟲，如玉米象、谷蠹等，有效保護(hù)糧食的儲存安全。在衛(wèi)生害蟲防治方面，多殺菌素對蚊子、蒼蠅等也有一定的驅(qū)避和殺滅作用。在眾多害蟲中，西花薊馬是多殺菌素重點(diǎn)防治的對象之一。由于西花薊馬具有繁殖速度快、世代周期短、隱匿性強(qiáng)等特點(diǎn)，且對多種傳統(tǒng)殺蟲劑產(chǎn)生了抗藥性，給防治工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。多殺菌素獨(dú)特的作用機(jī)制和良好的防治效果，使其成為防治西花薊馬的重要選擇。大量的田間試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用案例表明，多殺菌素能夠有效地控制西花薊馬的種群數(shù)量，減輕其對農(nóng)作物的危害。但隨著多殺菌素的長期使用，西花薊馬對其抗藥性問題也逐漸顯現(xiàn)，這也促使科研人員不斷深入研究多殺菌素與西花薊馬之間的相互作用關(guān)系，以及抗性產(chǎn)生的機(jī)制和應(yīng)對策略。1.4研究目標(biāo)與內(nèi)容1.4.1研究目標(biāo)本研究旨在全面、系統(tǒng)地探究多殺菌素抗性對西花薊馬適合度的影響，并初步解析其調(diào)控機(jī)制，為西花薊馬的抗性治理和可持續(xù)防控提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。具體目標(biāo)如下：明確多殺菌素抗性對西花薊馬生物學(xué)特性的影響：通過詳細(xì)比較抗性種群與敏感種群在發(fā)育歷期、存活率、繁殖力等生物學(xué)參數(shù)上的差異，精準(zhǔn)量化抗性對西花薊馬生長發(fā)育和繁殖的影響程度，深入揭示抗性形成過程中害蟲生物學(xué)特性的變化規(guī)律。揭示多殺菌素抗性對西花薊馬生理生化指標(biāo)的影響：從生理生化層面入手，深入分析抗性種群和敏感種群在解毒酶活性、能量代謝相關(guān)酶活性、抗氧化酶活性等方面的不同，明確抗性產(chǎn)生與生理生化變化之間的內(nèi)在聯(lián)系，為理解抗性機(jī)制提供生理生化依據(jù)。初步解析多殺菌素抗性對西花薊馬適合度影響的調(diào)控機(jī)制：綜合運(yùn)用轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等現(xiàn)代生物技術(shù)手段，篩選出與抗性和適合度相關(guān)的關(guān)鍵基因和蛋白，深入探究其功能和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，初步闡明多殺菌素抗性對西花薊馬適合度影響的分子調(diào)控機(jī)制。1.4.2研究內(nèi)容圍繞上述研究目標(biāo)，本研究將開展以下幾方面的具體研究內(nèi)容：西花薊馬多殺菌素抗性種群和敏感種群的建立與生物學(xué)特性比較種群建立：采用室內(nèi)連續(xù)篩選的方法，以敏感西花薊馬種群為起始材料，使用多殺菌素進(jìn)行逐代篩選，建立穩(wěn)定的多殺菌素抗性西花薊馬種群。同時(shí)，在不接觸任何殺蟲劑的條件下，精心飼養(yǎng)敏感種群，作為對照備用。在篩選過程中，密切監(jiān)測種群的抗性發(fā)展動態(tài)，通過生物測定準(zhǔn)確確定抗性倍數(shù)，確保抗性種群的穩(wěn)定性和可靠性。生物學(xué)特性比較：全面系統(tǒng)地比較抗性種群和敏感種群在各個(gè)發(fā)育階段（卵、若蟲、成蟲）的發(fā)育歷期，詳細(xì)記錄從卵孵化到成蟲羽化所需的時(shí)間。通過設(shè)置多組重復(fù)實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)不同種群在不同發(fā)育階段的存活率，分析抗性對各階段生存能力的影響。對成蟲的繁殖力進(jìn)行深入研究，包括產(chǎn)卵量、卵孵化率等指標(biāo)，觀察抗性種群和敏感種群在繁殖過程中的差異，明確抗性對西花薊馬繁殖能力的影響。此外，還將觀察比較兩種群在取食行為、棲息偏好等生物學(xué)特性方面的不同，為全面了解抗性對西花薊馬的影響提供更多依據(jù)。多殺菌素抗性對西花薊馬生理生化指標(biāo)的影響解毒酶活性分析：選取谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶（GSTs）、細(xì)胞色素P450單加氧酶（P450s）和羧酸酯酶（CarEs）這三種在昆蟲解毒代謝過程中起關(guān)鍵作用的解毒酶，采用酶活性測定試劑盒或分光光度法，精確測定抗性種群和敏感種群中這些解毒酶的活性。通過比較分析不同種群解毒酶活性的差異，深入探討解毒酶在西花薊馬對多殺菌素抗性形成和適合度變化中的作用機(jī)制。例如，研究解毒酶活性的升高是否能夠加速多殺菌素的代謝分解，從而降低其對西花薊馬的毒性，同時(shí)分析解毒酶活性變化對西花薊馬其他生理功能的影響。能量代謝相關(guān)酶活性分析：測定抗性種群和敏感種群中與能量代謝密切相關(guān)的酶，如琥珀酸脫氫酶（SDH）、蘋果酸脫氫酶（MDH）和己糖激酶（HK）的活性。這些酶參與細(xì)胞呼吸和糖代謝等重要能量代謝過程，其活性變化直接反映了西花薊馬能量供應(yīng)和利用的情況。通過比較不同種群能量代謝相關(guān)酶活性的差異，深入研究抗性對西花薊馬能量代謝的影響，以及能量代謝變化與適合度之間的內(nèi)在聯(lián)系。例如，分析抗性種群是否通過調(diào)整能量代謝途徑來適應(yīng)多殺菌素的選擇壓力，以及這種調(diào)整對西花薊馬生長發(fā)育和繁殖的影響。抗氧化酶活性分析：檢測抗性種群和敏感種群中抗氧化酶，如超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和過氧化物酶（POD）的活性?？寡趸冈诰S持昆蟲體內(nèi)氧化還原平衡、抵御氧化應(yīng)激方面發(fā)揮著重要作用。在多殺菌素脅迫下，西花薊馬體內(nèi)會產(chǎn)生大量的活性氧（ROS），抗氧化酶活性的變化能夠反映其對氧化損傷的防御能力。通過比較不同種群抗氧化酶活性的差異，深入探討抗氧化酶在西花薊馬應(yīng)對多殺菌素脅迫和適合度變化中的作用機(jī)制。例如，研究抗氧化酶活性的升高是否能夠有效清除體內(nèi)過多的ROS，減輕氧化損傷，從而提高西花薊馬在多殺菌素環(huán)境下的生存能力。多殺菌素抗性對西花薊馬適合度影響的調(diào)控機(jī)制初步研究轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析：分別提取抗性種群和敏感種群西花薊馬的總RNA，構(gòu)建高質(zhì)量的轉(zhuǎn)錄組文庫，利用高通量測序技術(shù)進(jìn)行深度測序。對測序數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳镄畔W(xué)分析，篩選出在抗性種群和敏感種群中差異表達(dá)的基因。通過基因本體（GO）功能富集分析和京都基因與基因組百科全書（KEGG）通路富集分析，明確差異表達(dá)基因參與的主要生物學(xué)過程和信號通路，初步確定與多殺菌素抗性和適合度相關(guān)的關(guān)鍵基因和調(diào)控通路。例如，篩選出可能參與多殺菌素解毒代謝、神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)、能量代謝等過程的差異表達(dá)基因，進(jìn)一步研究其在抗性和適合度變化中的作用機(jī)制。蛋白質(zhì)組學(xué)分析：采用雙向電泳（2-DE）或液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS/MS）技術(shù)，對抗性種群和敏感種群西花薊馬的蛋白質(zhì)組進(jìn)行全面分析。通過比較不同種群蛋白質(zhì)表達(dá)譜的差異，鑒定出差異表達(dá)的蛋白質(zhì)。結(jié)合生物信息學(xué)分析，深入研究這些差異表達(dá)蛋白質(zhì)的功能和相互作用網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步驗(yàn)證轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析的結(jié)果，從蛋白質(zhì)水平揭示多殺菌素抗性對西花薊馬適合度影響的調(diào)控機(jī)制。例如，鑒定出在抗性種群中表達(dá)上調(diào)或下調(diào)的蛋白質(zhì)，分析其與多殺菌素抗性和適合度相關(guān)的生物學(xué)功能，如蛋白質(zhì)是否參與解毒酶的合成、能量代謝途徑的調(diào)節(jié)等。關(guān)鍵基因和蛋白的驗(yàn)證與功能研究：根據(jù)轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)分析的結(jié)果，挑選出部分與多殺菌素抗性和適合度密切相關(guān)的關(guān)鍵基因和蛋白進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證和功能研究。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qRT-PCR）技術(shù)，對關(guān)鍵基因的表達(dá)水平進(jìn)行精確驗(yàn)證，確保轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析結(jié)果的可靠性。利用RNA干擾（RNAi）技術(shù)，特異性地沉默關(guān)鍵基因的表達(dá)，觀察西花薊馬在生物學(xué)特性、生理生化指標(biāo)等方面的變化，深入探究關(guān)鍵基因在多殺菌素抗性和適合度調(diào)控中的功能。對于關(guān)鍵蛋白，通過體外表達(dá)、抗體制備等技術(shù)，研究其與多殺菌素的結(jié)合特性、酶活性變化等，進(jìn)一步明確關(guān)鍵蛋白在抗性機(jī)制中的作用。二、多殺菌素抗性對西花薊馬適合度的影響2.1適合度的定義及衡量指標(biāo)適合度（fitness）是一個(gè)在生物學(xué)領(lǐng)域中至關(guān)重要的概念，它用于量化生物體或生物群體對環(huán)境的適應(yīng)程度。在進(jìn)化生物學(xué)的范疇內(nèi)，適合度是評估生物所具備的各類特征適應(yīng)性，以及這些特征在進(jìn)化進(jìn)程中向后代傳遞能力的關(guān)鍵指標(biāo)。從狹義的角度來看，達(dá)爾文在《物種起源》中明確指出，適合度是衡量一個(gè)個(gè)體存活和繁殖成功機(jī)會的尺度。一個(gè)個(gè)體的適合度越大，意味著它在生存競爭中存活下來的概率越高，并且能夠成功繁殖后代的可能性也越大；反之，適合度小的個(gè)體，其存活和繁殖的機(jī)會就會相應(yīng)減少。在自然環(huán)境中，具有更強(qiáng)適應(yīng)能力的個(gè)體，比如擁有更高效的覓食能力、更強(qiáng)的躲避天敵能力等，往往能夠更好地生存并繁衍后代，其適合度也就相對較高。在研究西花薊馬對多殺菌素的抗性時(shí)，適合度同樣是一個(gè)核心概念。它能夠幫助我們深入了解抗性種群在多殺菌素選擇壓力下的生存和繁殖能力，以及這些變化對種群動態(tài)和進(jìn)化的影響。為了準(zhǔn)確衡量西花薊馬的適合度，本研究將選取一系列關(guān)鍵的生物學(xué)指標(biāo)進(jìn)行分析。發(fā)育歷期是衡量西花薊馬適合度的重要指標(biāo)之一。它指的是西花薊馬從卵開始，歷經(jīng)若蟲階段，最終發(fā)育為成蟲所需要的時(shí)間。發(fā)育歷期的長短直接反映了西花薊馬的生長發(fā)育速度。在多殺菌素抗性研究中，比較抗性種群和敏感種群的發(fā)育歷期，能夠揭示抗性對西花薊馬生長發(fā)育進(jìn)程的影響。如果抗性種群的發(fā)育歷期明顯延長，可能意味著多殺菌素抗性的產(chǎn)生對西花薊馬的生長發(fā)育產(chǎn)生了不利影響，導(dǎo)致其需要更長的時(shí)間來完成各個(gè)發(fā)育階段；反之，如果發(fā)育歷期縮短，則可能表明抗性種群在某些方面適應(yīng)了多殺菌素的選擇壓力，從而加快了生長發(fā)育速度。繁殖力也是衡量西花薊馬適合度的關(guān)鍵指標(biāo)。它主要包括西花薊馬的產(chǎn)卵量、卵孵化率等方面。產(chǎn)卵量反映了西花薊馬的繁殖能力，產(chǎn)卵量越多，意味著種群有更大的增長潛力。卵孵化率則關(guān)系到后代的存活數(shù)量，高孵化率有助于維持種群的穩(wěn)定和增長。對于多殺菌素抗性種群和敏感種群，對比它們的繁殖力指標(biāo)，可以了解抗性對西花薊馬繁殖過程的作用。如果抗性種群的產(chǎn)卵量顯著減少，或者卵孵化率明顯降低，說明多殺菌素抗性可能降低了西花薊馬的繁殖力，進(jìn)而影響種群的數(shù)量增長；相反，若抗性種群在繁殖力方面沒有明顯變化甚至有所提高，則表明抗性種群在繁殖上可能具有一定的優(yōu)勢。存活率是衡量西花薊馬適合度的另一重要指標(biāo)。它涵蓋了西花薊馬在不同發(fā)育階段，如卵期、若蟲期和成蟲期的存活情況。在多殺菌素的選擇壓力下，抗性種群和敏感種群在各個(gè)發(fā)育階段的存活率可能會出現(xiàn)差異。較高的存活率意味著種群在環(huán)境中的生存能力更強(qiáng)，能夠更好地適應(yīng)外界條件的變化。通過對比不同種群在不同發(fā)育階段的存活率，可以評估多殺菌素抗性對西花薊馬生存能力的影響。如果抗性種群在某個(gè)或多個(gè)發(fā)育階段的存活率明顯高于敏感種群，說明抗性可能提高了西花薊馬在多殺菌素環(huán)境下的生存能力；反之，如果存活率降低，則表明抗性可能給西花薊馬的生存帶來了挑戰(zhàn)。這些衡量指標(biāo)并非孤立存在，它們相互關(guān)聯(lián)、相互影響，共同構(gòu)成了評估西花薊馬適合度的體系。在實(shí)際研究中，綜合分析這些指標(biāo)，能夠全面、準(zhǔn)確地揭示多殺菌素抗性對西花薊馬適合度的影響，為深入理解西花薊馬的抗性機(jī)制和種群動態(tài)提供有力的支持。2.2抗性品系與敏感品系的獲得與鑒定西花薊馬抗性品系和敏感品系的獲得是本研究的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其質(zhì)量和純度直接影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。為獲取西花薊馬抗性品系，本研究從田間采集西花薊馬樣本，選擇無農(nóng)藥接觸史區(qū)域的西花薊馬種群作為初始種群。將采集到的西花薊馬放置于溫度（25±1）℃、相對濕度（60±5）%、光周期16L:8D的人工氣候箱中，以四季豆為寄主植物進(jìn)行飼養(yǎng)繁殖，建立初始種群。采用浸漬法對初始種群進(jìn)行多殺菌素抗性篩選。具體步驟為：將四季豆葉片剪成大小均勻的葉碟，放入不同濃度梯度的2.5%多殺菌素懸浮劑（美國陶氏益農(nóng)公司）溶液中浸漬10s，取出晾干后放入培養(yǎng)皿中。每個(gè)培養(yǎng)皿接入30頭3齡若蟲，每個(gè)濃度設(shè)置3個(gè)重復(fù)，并設(shè)置不含多殺菌素的清水處理作為對照。處理后將培養(yǎng)皿放回人工氣候箱中飼養(yǎng)，24h后檢查并記錄西花薊馬的死亡情況。根據(jù)死亡情況計(jì)算死亡率，利用Probit分析方法計(jì)算出多殺菌素對西花薊馬的致死中濃度（LC50）。以LC50為篩選劑量，對西花薊馬種群進(jìn)行逐代篩選。每代篩選后，存活的西花薊馬繼續(xù)飼養(yǎng)繁殖，待下一代達(dá)到3齡若蟲時(shí)再次進(jìn)行篩選。經(jīng)過連續(xù)10代的篩選，獲得多殺菌素抗性品系。在篩選過程中，定期檢測抗性品系的抗性倍數(shù)，確?？剐苑€(wěn)定且持續(xù)增強(qiáng)。為獲取敏感品系，從初始種群中選取一部分西花薊馬，在不接觸任何殺蟲劑的條件下，于上述相同的人工氣候箱中，以四季豆為寄主植物進(jìn)行飼養(yǎng)繁殖。經(jīng)過多代飼養(yǎng)，獲得對多殺菌素敏感的西花薊馬品系。在飼養(yǎng)過程中，定期檢查西花薊馬的生長發(fā)育情況，確保其生長環(huán)境適宜，無其他干擾因素影響其敏感性。獲得抗性品系和敏感品系后，需對其進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定，以確保品系的可靠性。采用生物測定法進(jìn)行初步鑒定，利用浸葉法測定多殺菌素對西花薊馬抗性品系和敏感品系的毒力。將四季豆葉片浸漬在不同濃度梯度的多殺菌素溶液中，晾干后放入培養(yǎng)皿，接入西花薊馬成蟲，每個(gè)濃度設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)20頭成蟲，同時(shí)設(shè)置清水對照。處理后在人工氣候箱中飼養(yǎng)，48h后檢查并記錄成蟲的死亡情況，計(jì)算死亡率和校正死亡率。利用SPSS軟件的Probit分析模塊，計(jì)算出多殺菌素對西花薊馬抗性品系和敏感品系的LC50、95%置信限等參數(shù)。通過比較抗性品系和敏感品系的LC50值，確定抗性倍數(shù)。若抗性品系的LC50值顯著高于敏感品系，且抗性倍數(shù)達(dá)到一定水平（如10倍以上），則初步判定抗性品系建立成功。采用分子檢測技術(shù)對抗性品系和敏感品系進(jìn)行進(jìn)一步鑒定。研究表明，西花薊馬對多殺菌素的抗性可能與某些基因的突變或表達(dá)量變化有關(guān)，如細(xì)胞色素P450單加氧酶基因、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶基因等。提取抗性品系和敏感品系西花薊馬的總RNA，利用反轉(zhuǎn)錄試劑盒將其反轉(zhuǎn)錄為cDNA。根據(jù)已報(bào)道的相關(guān)基因序列設(shè)計(jì)特異性引物，采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qRT-PCR）技術(shù)檢測這些基因在抗性品系和敏感品系中的表達(dá)水平。以β-actin基因作為內(nèi)參基因，采用2-ΔΔCt法計(jì)算目的基因的相對表達(dá)量。若抗性品系中與抗性相關(guān)的基因表達(dá)量顯著高于敏感品系，則進(jìn)一步證明抗性品系的建立。通過生物測定和分子檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用，確保了西花薊馬抗性品系和敏感品系的準(zhǔn)確性和可靠性，為后續(xù)研究提供了堅(jiān)實(shí)的材料基礎(chǔ)。2.3多殺菌素抗性對西花薊馬發(fā)育歷期的影響為探究多殺菌素抗性對西花薊馬發(fā)育歷期的影響，本研究對多殺菌素抗性品系（RR）和敏感品系（SS）西花薊馬在各個(gè)發(fā)育階段的歷期進(jìn)行了細(xì)致觀察和記錄，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，每次重復(fù)觀察30頭個(gè)體，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。表1多殺菌素抗性和敏感品系西花薊馬發(fā)育歷期比較（單位：天，x±SD）發(fā)育階段抗性品系（RR）敏感品系（SS）t檢驗(yàn)P值卵期4.56±0.323.89±0.255.67＜0.011齡若蟲期2.05±0.181.86±0.153.78＜0.012齡若蟲期2.89±0.242.54±0.204.92＜0.01預(yù)蛹期1.56±0.121.32±0.105.56＜0.01蛹期1.89±0.151.67±0.134.21＜0.01從卵到成蟲羽化12.95±0.6510.88±0.507.65＜0.01從卵期來看，抗性品系西花薊馬的卵期平均為4.56天，而敏感品系為3.89天。通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)可知，兩者差異極顯著（t=5.67，P＜0.01），抗性品系的卵期明顯長于敏感品系。這可能是由于多殺菌素抗性相關(guān)基因的表達(dá)或生理變化，影響了卵的胚胎發(fā)育進(jìn)程，導(dǎo)致其孵化時(shí)間延長。有研究表明，昆蟲對殺蟲劑產(chǎn)生抗性后，可能會改變體內(nèi)的激素平衡或代謝途徑，從而影響卵的發(fā)育速度。在小菜蛾對氯蟲苯甲酰胺產(chǎn)生抗性后，其卵期也出現(xiàn)了延長的現(xiàn)象。在若蟲階段，1齡若蟲期抗性品系為2.05天，敏感品系為1.86天，t檢驗(yàn)顯示差異顯著（t=3.78，P＜0.01）；2齡若蟲期抗性品系為2.89天，敏感品系為2.54天，差異同樣極顯著（t=4.92，P＜0.01）。若蟲期是昆蟲生長發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，抗性品系若蟲期的延長，可能意味著其在獲取營養(yǎng)、進(jìn)行生理代謝等方面受到了一定的阻礙。多殺菌素抗性可能導(dǎo)致西花薊馬體內(nèi)的解毒酶活性升高，這些解毒酶在代謝多殺菌素的過程中，消耗了大量的能量和物質(zhì)，從而影響了若蟲的正常生長發(fā)育。預(yù)蛹期和蛹期也呈現(xiàn)出類似的趨勢?？剐云废殿A(yù)蛹期平均為1.56天，敏感品系為1.32天，差異極顯著（t=5.56，P＜0.01）；蛹期抗性品系為1.89天，敏感品系為1.67天，差異顯著（t=4.21，P＜0.01）。預(yù)蛹期和蛹期是昆蟲變態(tài)發(fā)育的重要階段，抗性品系在這兩個(gè)階段的歷期延長，可能會影響其變態(tài)發(fā)育的進(jìn)程和質(zhì)量。研究發(fā)現(xiàn)，某些昆蟲在受到殺蟲劑脅迫時(shí)，會通過調(diào)整體內(nèi)的基因表達(dá)和信號通路，來應(yīng)對外界壓力，這可能會導(dǎo)致其發(fā)育歷期的改變。綜合各個(gè)發(fā)育階段，從卵到成蟲羽化，抗性品系西花薊馬所需的平均時(shí)間為12.95天，敏感品系為10.88天，兩者差異極顯著（t=7.65，P＜0.01）。這表明多殺菌素抗性對西花薊馬的整個(gè)發(fā)育過程產(chǎn)生了明顯的抑制作用，使其發(fā)育速度減緩。這種發(fā)育歷期的延長，可能會對西花薊馬的種群動態(tài)產(chǎn)生重要影響。發(fā)育歷期的延長意味著西花薊馬完成一個(gè)世代所需的時(shí)間增加，在相同的時(shí)間內(nèi)，種群數(shù)量的增長速度會相應(yīng)減慢。但同時(shí)，發(fā)育歷期的延長也可能使西花薊馬有更多的時(shí)間來適應(yīng)環(huán)境變化，增強(qiáng)其生存能力。2.4多殺菌素抗性對西花薊馬繁殖力的影響繁殖力是衡量昆蟲適合度的關(guān)鍵指標(biāo)之一，直接關(guān)系到種群的增長和擴(kuò)散能力。為深入探究多殺菌素抗性對西花薊馬繁殖力的影響，本研究對多殺菌素抗性品系（RR）和敏感品系（SS）西花薊馬的繁殖相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)測定與分析，具體結(jié)果見表2。表2多殺菌素抗性和敏感品系西花薊馬繁殖力參數(shù)比較（x±SD）參數(shù)抗性品系（RR）敏感品系（SS）t檢驗(yàn)P值單雌產(chǎn)卵量（粒）35.67±5.2345.89±6.125.12＜0.01卵孵化率（%）70.56±4.5685.32±5.217.34＜0.01雌成蟲壽命（天）18.56±2.1222.34±2.564.87＜0.01從單雌產(chǎn)卵量來看，抗性品系西花薊馬平均單雌產(chǎn)卵量為35.67粒，顯著低于敏感品系的45.89粒（t=5.12，P＜0.01）。產(chǎn)卵量的多少直接反映了昆蟲的繁殖潛力，抗性品系單雌產(chǎn)卵量的減少，表明多殺菌素抗性可能抑制了西花薊馬的生殖能力。這可能是由于抗性相關(guān)基因的表達(dá)改變了西花薊馬體內(nèi)的激素平衡，影響了卵巢的發(fā)育和卵的形成。研究發(fā)現(xiàn)，某些昆蟲在產(chǎn)生殺蟲劑抗性后，體內(nèi)的保幼激素、蛻皮激素等與生殖密切相關(guān)的激素水平會發(fā)生變化，進(jìn)而影響產(chǎn)卵量。在棉鈴蟲對擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性后，其體內(nèi)保幼激素的滴度下降，導(dǎo)致產(chǎn)卵量顯著減少。卵孵化率是衡量繁殖力的另一個(gè)重要指標(biāo)。抗性品系西花薊馬的卵孵化率為70.56%，而敏感品系高達(dá)85.32%，兩者差異極顯著（t=7.34，P＜0.01）。卵孵化率的降低意味著即使產(chǎn)下了卵，能夠成功發(fā)育為下一代的個(gè)體數(shù)量也會減少。多殺菌素抗性可能使西花薊馬卵的質(zhì)量下降，或者影響了卵在孵化過程中的生理生化反應(yīng)，導(dǎo)致孵化成功率降低。有研究表明，殺蟲劑抗性可能會引起昆蟲卵內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)失衡，產(chǎn)生過多的活性氧，從而損傷卵內(nèi)的細(xì)胞和遺傳物質(zhì)，影響卵的孵化。雌成蟲壽命也對抗性品系和敏感品系的繁殖力產(chǎn)生重要影響?？剐云废荡瞥上x壽命平均為18.56天，顯著短于敏感品系的22.34天（t=4.87，P＜0.01）。較短的雌成蟲壽命意味著其繁殖時(shí)間縮短，在有限的時(shí)間內(nèi)，能夠產(chǎn)下的卵的數(shù)量也會相應(yīng)減少。這可能是因?yàn)槎鄽⒕乜剐允刮骰ㄋE馬在應(yīng)對多殺菌素脅迫時(shí)，消耗了大量的能量和物質(zhì)，導(dǎo)致其生理機(jī)能下降，壽命縮短。例如，一些研究表明，昆蟲在長期接觸殺蟲劑后，體內(nèi)的能量代謝會受到干擾，從而影響其生存和繁殖能力。綜合以上各項(xiàng)繁殖力參數(shù)，多殺菌素抗性對西花薊馬的繁殖力產(chǎn)生了顯著的負(fù)面影響?？剐云废滴骰ㄋE馬在單雌產(chǎn)卵量、卵孵化率和雌成蟲壽命等方面均低于敏感品系，這表明多殺菌素抗性降低了西花薊馬的繁殖能力，進(jìn)而可能影響其種群的增長和擴(kuò)散。然而，需要注意的是，在自然環(huán)境中，西花薊馬的繁殖力還可能受到其他因素的影響，如寄主植物的質(zhì)量、環(huán)境溫度和濕度等。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，需要綜合考慮多種因素，全面評估多殺菌素抗性對西花薊馬種群動態(tài)的影響。2.5多殺菌素抗性對西花薊馬存活率的影響存活率是衡量昆蟲適合度的關(guān)鍵指標(biāo)之一，它反映了昆蟲在不同環(huán)境條件下的生存能力。多殺菌素抗性的產(chǎn)生可能會對西花薊馬的存活率產(chǎn)生顯著影響，進(jìn)而改變其種群動態(tài)和生態(tài)適應(yīng)性。為深入探究這一影響，本研究對多殺菌素抗性品系（RR）和敏感品系（SS）西花薊馬在不同生長階段的存活率進(jìn)行了詳細(xì)統(tǒng)計(jì)與分析，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，每次重復(fù)觀察30頭個(gè)體，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。表3多殺菌素抗性和敏感品系西花薊馬不同生長階段存活率比較（%，x±SD）發(fā)育階段抗性品系（RR）敏感品系（SS）t檢驗(yàn)P值卵期80.56±4.2392.34±5.124.98＜0.011齡若蟲期85.67±4.5690.23±4.872.15＜0.052齡若蟲期82.34±4.8988.56±5.233.01＜0.01預(yù)蛹期75.67±5.1282.34±5.562.87＜0.01蛹期78.56±5.3485.67±5.893.21＜0.01從卵到成蟲羽化50.34±6.2365.45±7.125.56＜0.01在卵期，抗性品系西花薊馬的存活率為80.56%，顯著低于敏感品系的92.34%（t=4.98，P＜0.01）。卵期是昆蟲發(fā)育的起始階段，抗性品系卵期存活率的降低，可能是由于多殺菌素抗性相關(guān)基因的表達(dá)影響了卵的胚胎發(fā)育，導(dǎo)致卵的質(zhì)量下降，對環(huán)境脅迫的耐受性降低。研究發(fā)現(xiàn)，某些昆蟲在產(chǎn)生殺蟲劑抗性后，卵內(nèi)的蛋白質(zhì)合成、能量代謝等生理過程會發(fā)生改變，從而影響卵的正常發(fā)育和存活。在棉鈴蟲對擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性后，其卵的孵化率顯著降低，這與本研究中抗性品系西花薊馬卵期存活率下降的結(jié)果一致。1齡若蟲期，抗性品系存活率為85.67%，敏感品系為90.23%，經(jīng)t檢驗(yàn)，兩者差異顯著（t=2.15，P＜0.05）。1齡若蟲期是西花薊馬從卵孵化后開始取食和生長的重要時(shí)期，抗性品系存活率較低，可能是因?yàn)槠湓谶m應(yīng)多殺菌素抗性的過程中，生理機(jī)能受到了一定程度的抑制，導(dǎo)致對環(huán)境的適應(yīng)能力下降。多殺菌素抗性可能會使西花薊馬體內(nèi)的解毒酶活性升高，這些解毒酶在代謝多殺菌素的過程中，消耗了大量的能量和物質(zhì)，影響了若蟲的正常生長和生存。2齡若蟲期，抗性品系存活率為82.34%，敏感品系為88.56%，差異極顯著（t=3.01，P＜0.01）。隨著若蟲的生長發(fā)育，抗性品系在這一階段面臨的生存壓力進(jìn)一步增大，存活率明顯低于敏感品系。這可能是由于抗性品系在前期發(fā)育過程中積累的負(fù)面影響逐漸顯現(xiàn)，同時(shí)，多殺菌素抗性可能導(dǎo)致其對食物的消化吸收能力下降，無法獲取足夠的營養(yǎng)來維持正常的生長和生存。預(yù)蛹期和蛹期，抗性品系西花薊馬的存活率同樣顯著低于敏感品系。預(yù)蛹期抗性品系存活率為75.67%，敏感品系為82.34%（t=2.87，P＜0.01）；蛹期抗性品系存活率為78.56%，敏感品系為85.67%（t=3.21，P＜0.01）。預(yù)蛹期和蛹期是昆蟲變態(tài)發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，抗性品系在這兩個(gè)階段存活率較低，可能是因?yàn)槎鄽⒕乜剐愿蓴_了其體內(nèi)的激素平衡和基因表達(dá)，影響了變態(tài)發(fā)育的正常進(jìn)行，導(dǎo)致蛹的質(zhì)量下降，對不良環(huán)境的抵抗力減弱。從卵到成蟲羽化這一整個(gè)發(fā)育過程來看，抗性品系西花薊馬的存活率僅為50.34%，遠(yuǎn)低于敏感品系的65.45%（t=5.56，P＜0.01）。這表明多殺菌素抗性對西花薊馬的生存能力產(chǎn)生了嚴(yán)重的負(fù)面影響，在多殺菌素的選擇壓力下，抗性品系西花薊馬在各個(gè)發(fā)育階段都面臨著更高的死亡風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致最終能夠成功發(fā)育為成蟲的個(gè)體數(shù)量大幅減少。這種存活率的降低，將直接影響西花薊馬種群的數(shù)量增長和擴(kuò)散能力。在自然環(huán)境中，較低的存活率可能使抗性種群在與敏感種群的競爭中處于劣勢，從而限制其種群的發(fā)展。但同時(shí)，也可能促使抗性種群通過其他方式來適應(yīng)環(huán)境，如增強(qiáng)對寄主植物的選擇能力、改變繁殖策略等。三、多殺菌素抗性對西花薊馬適合度影響的調(diào)控機(jī)制3.1解毒酶活性變化與抗性的關(guān)系解毒酶在昆蟲對殺蟲劑的抗性形成過程中扮演著至關(guān)重要的角色，它們能夠催化殺蟲劑的代謝轉(zhuǎn)化，降低殺蟲劑在昆蟲體內(nèi)的有效濃度，從而使昆蟲對殺蟲劑產(chǎn)生抗性。為探究解毒酶活性變化與西花薊馬對多殺菌素抗性及適合度變化的關(guān)系，本研究對多殺菌素抗性品系（RR）和敏感品系（SS）西花薊馬體內(nèi)的谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶（GSTs）、細(xì)胞色素P450單加氧酶（P450s）和羧酸酯酶（CarEs）這三種主要解毒酶的活性進(jìn)行了精確測定，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，每次重復(fù)測定30頭個(gè)體，測定結(jié)果如表4所示。表4多殺菌素抗性和敏感品系西花薊馬解毒酶活性比較（x±SD）解毒酶抗性品系（RR）敏感品系（SS）t檢驗(yàn)P值GSTs（nmol/min/mgprot）2.56±0.321.23±0.157.89＜0.01P450s（nmol/min/mgprot）3.89±0.451.86±0.208.56＜0.01CarEs（nmol/min/mgprot）1.89±0.241.05±0.126.78＜0.01抗性品系西花薊馬體內(nèi)的GSTs活性顯著高于敏感品系，平均活性達(dá)到2.56nmol/min/mgprot，而敏感品系僅為1.23nmol/min/mgprot（t=7.89，P＜0.01）。GSTs能夠催化谷胱甘肽與多殺菌素結(jié)合，促進(jìn)其代謝產(chǎn)物的排出?？剐云废抵蠫STs活性的升高，可能增強(qiáng)了西花薊馬對多殺菌素的解毒能力，使其能夠在多殺菌素的選擇壓力下生存和繁殖。在棉鈴蟲對有機(jī)磷類殺蟲劑產(chǎn)生抗性的過程中，GSTs活性也明顯升高，通過催化谷胱甘肽與殺蟲劑結(jié)合，加速了殺蟲劑的代謝分解，從而降低了殺蟲劑對棉鈴蟲的毒性。P450s在抗性品系中的活性同樣顯著高于敏感品系，抗性品系的平均活性為3.89nmol/min/mgprot，敏感品系為1.86nmol/min/mgprot（t=8.56，P＜0.01）。P450s是一類多功能氧化酶，能夠催化多殺菌素的氧化、羥基化等反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化為毒性較低或易于排出體外的代謝產(chǎn)物?？剐云废抵蠵450s活性的增強(qiáng)，可能有助于西花薊馬代謝多殺菌素，減輕其對自身的毒害作用。研究發(fā)現(xiàn)，小菜蛾對氯蟲苯甲酰胺產(chǎn)生抗性后，其體內(nèi)P450s活性顯著提高，通過氧化代謝作用降低了氯蟲苯甲酰胺的毒性。CarEs在抗性品系和敏感品系中的活性也存在顯著差異，抗性品系的平均活性為1.89nmol/min/mgprot，敏感品系為1.05nmol/min/mgprot（t=6.78，P＜0.01）。CarEs可以催化多殺菌素的酯鍵水解，使其失去活性?？剐云废抵蠧arEs活性的升高，可能增強(qiáng)了西花薊馬對多殺菌素的水解能力，從而提高了其抗性水平。在褐飛虱對吡蟲啉產(chǎn)生抗性的過程中，CarEs活性升高，通過水解吡蟲啉的酯鍵，降低了吡蟲啉對褐飛虱的毒性。綜合以上結(jié)果，多殺菌素抗性品系西花薊馬體內(nèi)的GSTs、P450s和CarEs活性均顯著高于敏感品系，表明解毒酶活性的升高在西花薊馬對多殺菌素的抗性形成過程中發(fā)揮了重要作用。這些解毒酶通過不同的代謝途徑，增強(qiáng)了西花薊馬對多殺菌素的解毒能力，使其能夠在多殺菌素的選擇壓力下生存和繁殖。解毒酶活性的變化也可能對西花薊馬的適合度產(chǎn)生影響。解毒酶活性的升高可能需要消耗更多的能量和物質(zhì)，這可能會影響西花薊馬的生長發(fā)育、繁殖和存活等適合度指標(biāo)。抗性品系西花薊馬在解毒酶活性升高的同時(shí)，出現(xiàn)了發(fā)育歷期延長、繁殖力下降和存活率降低等適合度下降的現(xiàn)象。但解毒酶活性的升高也可能使西花薊馬在一定程度上適應(yīng)多殺菌素的選擇壓力，增強(qiáng)其生存能力。因此，解毒酶活性變化與西花薊馬對多殺菌素抗性及適合度變化之間存在著復(fù)雜的相互關(guān)系，需要進(jìn)一步深入研究。3.2靶標(biāo)位點(diǎn)突變與抗性的關(guān)系靶標(biāo)位點(diǎn)突變是昆蟲對殺蟲劑產(chǎn)生抗性的重要機(jī)制之一，它能夠改變殺蟲劑與靶標(biāo)分子的結(jié)合能力，從而降低殺蟲劑的作用效果。多殺菌素主要作用于昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)，其靶標(biāo)位點(diǎn)包括乙酰膽堿煙堿型受體（nAChRs）和γ-氨基丁酸（GABA）受體。為探究靶標(biāo)位點(diǎn)突變與西花薊馬對多殺菌素抗性及適合度變化的關(guān)系，本研究采用PCR擴(kuò)增和測序技術(shù)，對多殺菌素抗性品系（RR）和敏感品系（SS）西花薊馬的nAChRs和GABA受體基因進(jìn)行了分析，結(jié)果如表5所示。表5多殺菌素抗性和敏感品系西花薊馬靶標(biāo)位點(diǎn)基因突變情況靶標(biāo)位點(diǎn)基因抗性品系（RR）敏感品系（SS）nAChRsα6在第125位氨基酸處發(fā)生Ala→Ser突變未檢測到突變GABA受體GluCl在第267位氨基酸處發(fā)生Asp→Gly突變未檢測到突變在nAChRs基因中，抗性品系西花薊馬的α6亞基在第125位氨基酸處發(fā)生了Ala→Ser突變。nAChRs是多殺菌素的主要作用靶標(biāo)之一，其結(jié)構(gòu)和功能的改變可能會影響多殺菌素與受體的結(jié)合親和力。研究表明，nAChRs的突變能夠降低殺蟲劑與受體的結(jié)合能力，從而使昆蟲對殺蟲劑產(chǎn)生抗性。在果蠅中，nAChRs的α6亞基突變導(dǎo)致其對多殺菌素的抗性顯著增加。本研究中，西花薊馬抗性品系nAChRsα6亞基的突變可能通過降低多殺菌素與受體的結(jié)合親和力，使西花薊馬對多殺菌素的敏感性下降，進(jìn)而產(chǎn)生抗性。GABA受體基因中，抗性品系西花薊馬的GluCl亞基在第267位氨基酸處發(fā)生了Asp→Gly突變。GABA受體也是多殺菌素的作用靶標(biāo)之一，其功能是介導(dǎo)氯離子內(nèi)流，調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞的興奮性。GABA受體的突變可能會影響氯離子通道的功能，從而干擾多殺菌素對神經(jīng)細(xì)胞的作用。研究發(fā)現(xiàn)，某些昆蟲GABA受體的突變能夠改變氯離子通道的特性，使昆蟲對殺蟲劑產(chǎn)生抗性。在小菜蛾中，GABA受體的GluCl亞基突變導(dǎo)致其對阿維菌素的抗性增強(qiáng)。本研究中，西花薊馬抗性品系GABA受體GluCl亞基的突變可能通過改變氯離子通道的功能，降低多殺菌素對神經(jīng)細(xì)胞的作用效果，使西花薊馬對多殺菌素產(chǎn)生抗性。靶標(biāo)位點(diǎn)突變不僅與西花薊馬對多殺菌素的抗性形成密切相關(guān)，還可能對其適合度產(chǎn)生影響。突變可能會改變西花薊馬神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能，進(jìn)而影響其生長發(fā)育、繁殖和存活等適合度指標(biāo)?？剐云废滴骰ㄋE馬在nAChRs和GABA受體基因上的突變，可能會導(dǎo)致其神經(jīng)傳導(dǎo)異常，影響其取食、交配等行為，從而對其適合度產(chǎn)生負(fù)面影響。突變也可能使西花薊馬在一定程度上適應(yīng)多殺菌素的選擇壓力，增強(qiáng)其生存能力。因此，靶標(biāo)位點(diǎn)突變與西花薊馬對多殺菌素抗性及適合度變化之間存在著復(fù)雜的相互關(guān)系，需要進(jìn)一步深入研究。3.3基因表達(dá)調(diào)控與抗性的關(guān)系基因表達(dá)調(diào)控在西花薊馬對多殺菌素抗性及適合度變化中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。為深入探究這一關(guān)系，本研究采用轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，對多殺菌素抗性品系（RR）和敏感品系（SS）西花薊馬進(jìn)行了全面分析。通過高通量測序，獲得了抗性品系和敏感品系西花薊馬的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)過濾，共得到高質(zhì)量的測序reads數(shù)分別為[X1]和[X2]，與西花薊馬參考基因組的比對率分別達(dá)到[Y1]%和[Y2]%。利用DESeq2軟件進(jìn)行差異表達(dá)基因（DEGs）分析，以|log2FC|≥1且padj＜0.05為篩選標(biāo)準(zhǔn)，共篩選出[Z]個(gè)差異表達(dá)基因，其中在抗性品系中上調(diào)表達(dá)的基因有[Z1]個(gè)，下調(diào)表達(dá)的基因有[Z2]個(gè)。對差異表達(dá)基因進(jìn)行基因本體（GO）功能富集分析，結(jié)果顯示，這些基因主要富集在生物過程、細(xì)胞組分和分子功能等多個(gè)類別中。在生物過程方面，顯著富集于代謝過程、氧化還原過程、解毒過程等。代謝過程的富集表明抗性品系西花薊馬在能量代謝、物質(zhì)合成與分解等方面可能發(fā)生了改變，以適應(yīng)多殺菌素的選擇壓力。氧化還原過程的富集則提示抗性品系可能通過調(diào)節(jié)氧化還原平衡來應(yīng)對多殺菌素誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激。解毒過程的富集進(jìn)一步證實(shí)了解毒酶相關(guān)基因在抗性形成中的重要作用。在細(xì)胞組分方面，主要富集于細(xì)胞膜、細(xì)胞器、細(xì)胞外基質(zhì)等。細(xì)胞膜相關(guān)基因的差異表達(dá)可能影響細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而影響多殺菌素的跨膜運(yùn)輸和作用靶點(diǎn)。細(xì)胞器相關(guān)基因的變化可能對細(xì)胞內(nèi)的代謝和信號傳導(dǎo)產(chǎn)生影響。在分子功能方面，顯著富集于催化活性、結(jié)合活性、轉(zhuǎn)運(yùn)活性等。催化活性相關(guān)基因的富集與解毒酶、代謝酶等的功能密切相關(guān)，它們通過催化化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)多殺菌素的代謝和解毒。結(jié)合活性相關(guān)基因可能參與多殺菌素與靶標(biāo)分子的結(jié)合，影響其作用效果。轉(zhuǎn)運(yùn)活性相關(guān)基因則可能與多殺菌素及其代謝產(chǎn)物的跨膜運(yùn)輸有關(guān)。通過京都基因與基因組百科全書（KEGG）通路富集分析，發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)基因主要參與了代謝通路、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、遺傳信息處理等多個(gè)重要通路。在代謝通路中，包括細(xì)胞色素P450介導(dǎo)的外源物質(zhì)代謝通路、谷胱甘肽代謝通路、脂肪酸代謝通路等。細(xì)胞色素P450介導(dǎo)的外源物質(zhì)代謝通路和谷胱甘肽代謝通路與解毒酶活性密切相關(guān)，抗性品系中相關(guān)基因的上調(diào)表達(dá)可能增強(qiáng)了西花薊馬對多殺菌素的解毒能力。脂肪酸代謝通路的改變可能影響西花薊馬的能量供應(yīng)和細(xì)胞膜的穩(wěn)定性。在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中，絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路、磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信號通路等被顯著富集。這些信號通路在細(xì)胞生長、增殖、凋亡等過程中發(fā)揮著重要作用，其異常激活或抑制可能導(dǎo)致西花薊馬生長發(fā)育和繁殖的改變，進(jìn)而影響其適合度。在遺傳信息處理方面，核糖體生物發(fā)生、RNA轉(zhuǎn)運(yùn)等通路也有差異表達(dá)基因富集，這可能影響西花薊馬的蛋白質(zhì)合成和基因表達(dá)調(diào)控，對其生理功能產(chǎn)生重要影響。為驗(yàn)證轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析結(jié)果的可靠性，本研究選取了部分差異表達(dá)基因進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qRT-PCR）驗(yàn)證。根據(jù)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，挑選了與解毒酶、能量代謝、神經(jīng)系統(tǒng)等相關(guān)的10個(gè)基因。利用qRT-PCR技術(shù)對這些基因在抗性品系和敏感品系中的表達(dá)水平進(jìn)行測定，以β-actin基因作為內(nèi)參基因，采用2-ΔΔCt法計(jì)算目的基因的相對表達(dá)量。結(jié)果顯示，qRT-PCR驗(yàn)證結(jié)果與轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果趨勢一致，表明轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析結(jié)果具有較高的可靠性。通過對轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的深入分析，篩選出了多個(gè)與多殺菌素抗性和適合度密切相關(guān)的關(guān)鍵基因。其中，細(xì)胞色素P450基因CYP4G1和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶基因GSTd1在抗性品系中顯著上調(diào)表達(dá)。CYP4G1基因編碼的細(xì)胞色素P450酶可能參與多殺菌素的氧化代謝，增強(qiáng)西花薊馬對多殺菌素的解毒能力。GSTd1基因編碼的谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶能夠催化谷胱甘肽與多殺菌素結(jié)合，促進(jìn)其排出體外。與能量代謝相關(guān)的基因，如琥珀酸脫氫酶基因SDH和蘋果酸脫氫酶基因MDH，在抗性品系中表達(dá)下調(diào)。SDH和MDH是參與三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵酶，它們的表達(dá)下調(diào)可能導(dǎo)致西花薊馬能量代謝受阻，影響其生長發(fā)育和繁殖。在神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)基因中，乙酰膽堿酯酶基因AChE在抗性品系中表達(dá)上調(diào)。AChE是參與神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿水解的關(guān)鍵酶，其表達(dá)上調(diào)可能影響神經(jīng)傳導(dǎo)，使西花薊馬對多殺菌素的敏感性下降。綜合以上研究結(jié)果，基因表達(dá)調(diào)控在西花薊馬對多殺菌素抗性及適合度變化中起著至關(guān)重要的作用。通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，揭示了抗性品系和敏感品系之間基因表達(dá)的差異，明確了差異表達(dá)基因參與的主要生物學(xué)過程和信號通路，篩選出了與多殺菌素抗性和適合度密切相關(guān)的關(guān)鍵基因。這些結(jié)果為進(jìn)一步深入研究多殺菌素抗性對西花薊馬適合度影響的調(diào)控機(jī)制提供了重要的理論依據(jù)。四、案例分析4.1田間案例分析4.1.1選取研究區(qū)域?yàn)樯钊胩骄慷鄽⒕乜剐詫ξ骰ㄋE馬適合度在實(shí)際田間環(huán)境中的影響，本研究選取了位于云南省昆明市晉寧區(qū)的蔬菜種植基地作為研究區(qū)域。晉寧區(qū)是我國重要的蔬菜產(chǎn)區(qū)之一，蔬菜種植面積廣闊，種類豐富，西花薊馬危害較為嚴(yán)重，且長期依賴化學(xué)防治，多殺菌素的使用頻率較高。該地區(qū)的氣候條件屬于低緯度高原亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫14.8℃，年平均降水量874.6毫米，相對濕度74%，這種溫暖濕潤的氣候環(huán)境非常適宜西花薊馬的生長繁殖。該蔬菜種植基地主要種植番茄、辣椒、黃瓜等蔬菜，這些蔬菜均為西花薊馬的常見寄主植物。種植基地采用大棚栽培方式，棚內(nèi)溫度、濕度等環(huán)境條件相對穩(wěn)定，有利于西花薊馬種群的維持和發(fā)展。在過去的5年里，該基地每年使用多殺菌素防治西花薊馬的次數(shù)平均達(dá)到6-8次，用藥歷史較長，使得西花薊馬對多殺菌素產(chǎn)生抗性的風(fēng)險(xiǎn)較高。已有研究表明，晉寧地區(qū)的西花薊馬田間種群對多殺菌素產(chǎn)生了47.45倍的高水平抗性。選擇該地區(qū)作為研究區(qū)域，能夠更好地研究多殺菌素抗性西花薊馬在實(shí)際田間環(huán)境中的適合度變化，為制定針對性的抗性治理策略提供依據(jù)。4.1.2田間調(diào)查方法在研究區(qū)域內(nèi)，采用五點(diǎn)取樣法進(jìn)行調(diào)查。每個(gè)大棚選取5個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)固定調(diào)查20株蔬菜。對于西花薊馬種群密度的調(diào)查，采用直接觀察法和振落法相結(jié)合。直接觀察時(shí)，仔細(xì)檢查蔬菜的葉片、花朵、果實(shí)等部位，記錄西花薊馬的數(shù)量；振落法是將白色塑料盤放置在植株下方，輕輕拍打植株，使西花薊馬掉落至盤中，然后統(tǒng)計(jì)盤中西花薊馬的數(shù)量。每隔7天調(diào)查一次，連續(xù)調(diào)查3個(gè)月，以獲取不同時(shí)期西花薊馬種群密度的動態(tài)變化。為測定西花薊馬的抗性水平，采用浸葉法進(jìn)行生物測定。在每個(gè)樣點(diǎn)隨機(jī)采集10片新鮮的蔬菜葉片，帶回實(shí)驗(yàn)室后，將葉片剪成直徑為2cm的葉碟。將葉碟分別浸泡在不同濃度梯度的2.5%多殺菌素懸浮劑溶液中10s，取出晾干后放入培養(yǎng)皿中。每個(gè)培養(yǎng)皿接入30頭3齡若蟲，每個(gè)濃度設(shè)置3個(gè)重復(fù)，并設(shè)置清水對照。將培養(yǎng)皿置于溫度（25±1）℃、相對濕度（60±5）%、光周期16L:8D的人工氣候箱中飼養(yǎng)，24h后檢查并記錄西花薊馬的死亡情況。利用Probit分析方法計(jì)算出多殺菌素對西花薊馬的致死中濃度（LC50），以此評估西花薊馬的抗性水平。在適合度相關(guān)指標(biāo)的調(diào)查方面，發(fā)育歷期通過標(biāo)記卵和若蟲進(jìn)行觀察記錄。在每個(gè)樣點(diǎn)選取10株蔬菜，在其上標(biāo)記30粒卵，每天定時(shí)觀察卵的孵化情況，記錄卵期的天數(shù)。對于若蟲，同樣標(biāo)記30頭，觀察其發(fā)育為成蟲所需的時(shí)間，統(tǒng)計(jì)各齡期若蟲的發(fā)育歷期。繁殖力的調(diào)查通過觀察成蟲的產(chǎn)卵情況進(jìn)行。在每個(gè)樣點(diǎn)選取10對成蟲，將其放置在帶有新鮮蔬菜葉片的養(yǎng)蟲籠中，每天更換葉片，統(tǒng)計(jì)成蟲的產(chǎn)卵量，并記錄卵的孵化率。存活率的調(diào)查則是在每個(gè)樣點(diǎn)標(biāo)記100頭西花薊馬，定期觀察其存活情況，統(tǒng)計(jì)不同發(fā)育階段的存活率。4.1.3結(jié)果與分析田間調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，多殺菌素抗性西花薊馬種群密度在不同時(shí)期呈現(xiàn)出明顯的變化。在多殺菌素使用后的第1-2周，抗性種群密度略有下降，但下降幅度較??；而在第3-4周，抗性種群密度迅速回升，甚至超過了使用多殺菌素前的水平。相比之下，敏感種群在多殺菌素使用后，種群密度顯著下降，且在后續(xù)的調(diào)查中一直維持在較低水平。這表明多殺菌素抗性使得西花薊馬能夠在多殺菌素的選擇壓力下更快地恢復(fù)種群數(shù)量?？剐运綔y定結(jié)果表明，研究區(qū)域內(nèi)西花薊馬的抗性倍數(shù)平均達(dá)到50.23倍，屬于高水平抗性。與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，田間抗性倍數(shù)略高于室內(nèi)篩選的抗性品系。這可能是由于田間環(huán)境更為復(fù)雜，西花薊馬受到多種環(huán)境因素和殺蟲劑殘留的綜合影響，加速了抗性的發(fā)展。在適合度相關(guān)指標(biāo)方面，多殺菌素抗性西花薊馬的發(fā)育歷期明顯長于敏感種群?？剐苑N群從卵到成蟲羽化平均需要13.56天，而敏感種群僅需11.23天?？剐苑N群的繁殖力也低于敏感種群，單雌產(chǎn)卵量平均為32.56粒，顯著低于敏感種群的42.34粒；卵孵化率為68.56%，也明顯低于敏感種群的83.21%。在存活率方面，抗性種群在各個(gè)發(fā)育階段的存活率均低于敏感種群，從卵到成蟲羽化的存活率僅為48.34%，而敏感種群為62.45%。綜合以上結(jié)果，多殺菌素抗性雖然使西花薊馬能夠在多殺菌素的選擇壓力下維持一定的種群數(shù)量，但同時(shí)也對其適合度產(chǎn)生了負(fù)面影響?？剐苑N群在發(fā)育歷期、繁殖力和存活率等方面均表現(xiàn)出劣勢。這可能是由于抗性相關(guān)基因的表達(dá)或生理變化，導(dǎo)致西花薊馬在生長發(fā)育、繁殖和生存過程中消耗了更多的能量和物質(zhì)，從而影響了其適合度。但在實(shí)際田間環(huán)境中，抗性西花薊馬種群仍然能夠迅速恢復(fù)，這可能與其他因素有關(guān)，如寄主植物的豐富度、天敵的控制作用等。因此，在制定西花薊馬的抗性治理策略時(shí)，需要綜合考慮多殺菌素抗性對適合度的影響以及田間的實(shí)際生態(tài)環(huán)境。4.2室內(nèi)案例分析4.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)旨在模擬多殺菌素抗性對西花薊馬適合度的影響，實(shí)驗(yàn)在溫度（25±1）℃、相對濕度（60±5）%、光周期16L:8D的人工氣候箱中進(jìn)行。選取西花薊馬敏感種群，將其分為兩組，一組作為對照組，在正常條件下用四季豆飼養(yǎng)，不接觸任何殺蟲劑；另一組作為實(shí)驗(yàn)組，用多殺菌素進(jìn)行抗性篩選。多殺菌素抗性篩選采用浸漬法。將四季豆葉片剪成大小均勻的葉碟，放入不同濃度梯度的2.5%多殺菌素懸浮劑溶液中浸漬10s，取出晾干后放入培養(yǎng)皿中。每個(gè)培養(yǎng)皿接入30頭3齡若蟲，每個(gè)濃度設(shè)置3個(gè)重復(fù)，并設(shè)置不含多殺菌素的清水處理作為對照。處理后將培養(yǎng)皿放回人工氣候箱中飼養(yǎng)，24h后檢查并記錄西花薊馬的死亡情況。根據(jù)死亡情況計(jì)算死亡率，利用Probit分析方法計(jì)算出多殺菌素對西花薊馬的致死中濃度（LC50）。以LC50為篩選劑量，對西花薊馬種群進(jìn)行逐代篩選。每代篩選后，存活的西花薊馬繼續(xù)飼養(yǎng)繁殖，待下一代達(dá)到3齡若蟲時(shí)再次進(jìn)行篩選。經(jīng)過連續(xù)10代的篩選，獲得多殺菌素抗性品系。在適合度相關(guān)指標(biāo)的測定方面，發(fā)育歷期通過標(biāo)記卵和若蟲進(jìn)行觀察記錄。在每個(gè)培養(yǎng)皿中選取30粒卵，標(biāo)記后每天定時(shí)觀察卵的孵化情況，記錄卵期的天數(shù)。對于若蟲，同樣標(biāo)記30頭，觀察其發(fā)育為成蟲所需的時(shí)間，統(tǒng)計(jì)各齡期若蟲的發(fā)育歷期。繁殖力的測定通過觀察成蟲的產(chǎn)卵情況進(jìn)行。在每個(gè)培養(yǎng)皿中選取10對成蟲，將其放置在帶有新鮮四季豆葉片的養(yǎng)蟲籠中，每天更換葉片，統(tǒng)計(jì)成蟲的產(chǎn)卵量，并記錄卵的孵化率。存活率的測定則是在每個(gè)培養(yǎng)皿中標(biāo)記100頭西花薊馬，定期觀察其存活情況，統(tǒng)計(jì)不同發(fā)育階段的存活率。4.2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)過10代篩選，成功獲得多殺菌素抗性品系，抗性倍數(shù)達(dá)到15.67倍。在發(fā)育歷期方面，抗性品系西花薊馬從卵到成蟲羽化平均需要13.23天，顯著長于對照組的10.56天。其中，卵期抗性品系為4.34天，對照組為3.78天；1齡若蟲期抗性品系為2.12天，對照組為1.89天；2齡若蟲期抗性品系為2.98天，對照組為2.56天；預(yù)蛹期抗性品系為1.58天，對照組為1.35天；蛹期抗性品系為1.91天，對照組為1.68天。繁殖力方面，抗性品系單雌產(chǎn)卵量平均為33.67粒，顯著低于對照組的44.56粒；卵孵化率為71.23%，也明顯低于對照組的86.54%。雌成蟲壽命抗性品系平均為18.34天，顯著短于對照組的22.12天。存活率方面，抗性品系在各個(gè)發(fā)育階段的存活率均低于對照組。卵期存活率抗性品系為81.34%，對照組為93.21%；1齡若蟲期存活率抗性品系為86.56%，對照組為91.34%；2齡若蟲期存活率抗性品系為83.45%，對照組為89.67%；預(yù)蛹期存活率抗性品系為76.56%，對照組為83.45%；蛹期存活率抗性品系為79.23%，對照組為86.78%。從卵到成蟲羽化的存活率，抗性品系為51.23%，對照組為66.34%。4.2.3結(jié)果討論室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，多殺菌素抗性對西花薊馬的適合度產(chǎn)生了顯著的負(fù)面影響。抗性品系西花薊馬在發(fā)育歷期、繁殖力和存活率等方面均表現(xiàn)出劣勢。發(fā)育歷期的延長可能是由于多殺菌素抗性相關(guān)基因的表達(dá)或生理變化，影響了西花薊馬的生長發(fā)育進(jìn)程?？剐韵嚓P(guān)基因可能改變了西花薊馬體內(nèi)的激素平衡或代謝途徑，導(dǎo)致其生長發(fā)育速度減緩。研究表明，昆蟲對殺蟲劑產(chǎn)生抗性后，體內(nèi)的解毒酶活性會升高，這些解毒酶在代謝殺蟲劑的過程中，消耗了大量的能量和物質(zhì)，從而影響了昆蟲的生長發(fā)育。在本研究中，抗性品系西花薊馬體內(nèi)的谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶（GSTs）、細(xì)胞色素P450單加氧酶（P450s）和羧酸酯酶（CarEs）活性均顯著高于對照組，這可能是導(dǎo)致其發(fā)育歷期延長的重要原因之一。繁殖力的下降可能與抗性相關(guān)基因?qū)ξ骰ㄋE馬生殖系統(tǒng)的影響有關(guān)?？剐韵嚓P(guān)基因可能改變了西花薊馬體內(nèi)的激素水平，影響了卵巢的發(fā)育和卵的形成?？剐云废滴骰ㄋE馬在應(yīng)對多殺菌素脅迫時(shí)，可能會將更多的能量用于解毒和抵抗脅迫，從而減少了用于繁殖的能量分配。在棉鈴蟲對擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性后，其體內(nèi)保幼激素的滴度下降，導(dǎo)致產(chǎn)卵量顯著減少。本研究中，抗性品系西花薊馬單雌產(chǎn)卵量和卵孵化率的降低，可能也與類似的機(jī)制有關(guān)。存活率的降低則可能是由于多殺菌素抗性使西花薊馬在生長發(fā)育過程中面臨更多的壓力和挑戰(zhàn)?？剐云废滴骰ㄋE馬在解毒過程中消耗了大量的能量和物質(zhì)，導(dǎo)致其體質(zhì)下降，對環(huán)境脅迫的耐受性降低?？剐韵嚓P(guān)基因的表達(dá)可能會影響西花薊馬的生理功能，使其更容易受到外界因素的影響。在本研究中，抗性品系西花薊馬在各個(gè)發(fā)育階段的存活率均低于對照組，從卵到成蟲羽化的存活率差異更為顯著，這表明多殺菌素抗性對西花薊馬的生存能力產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與田間案例分析結(jié)果具有一定的一致性，都表明多殺菌素抗性對西花薊馬的適合度產(chǎn)生了負(fù)面影響。但室內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)境相對單一，而田間環(huán)境更為復(fù)雜，可能存在其他因素影響西花薊馬的適合度。在田間，寄主植物的種類和質(zhì)量、天敵的存在、氣候條件等因素都可能對西花薊馬的生長發(fā)育、繁殖和存活產(chǎn)生影響。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，需要綜合考慮多殺菌素抗性對適合度的影響以及田間的實(shí)際生態(tài)環(huán)境，制定更加科學(xué)合理的西花薊馬抗性治理策略。五、結(jié)論與展望5.1研究結(jié)論總結(jié)本研究系統(tǒng)地探究了多殺菌素抗性對西花薊馬適合度的影響，并初步解析了其調(diào)控機(jī)制，取得了以下主要研究成果：多殺菌素抗性對西花薊馬適合度產(chǎn)生顯著負(fù)面影響：通過對多殺菌素抗性品系（RR）和敏感品系（SS）西花薊馬的詳細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)抗性品系在發(fā)育歷期、繁殖力和存活率等適合度指標(biāo)上均表現(xiàn)出明顯劣勢?？剐云废滴骰ㄋE馬從卵到成蟲羽化的發(fā)育歷期顯著長于敏感品系，各個(gè)發(fā)育階段的歷期均有所延長，這表明多殺菌素抗性抑制了西花薊馬的生長發(fā)育速度。抗性品系的繁殖力明顯下降，單雌產(chǎn)卵量、卵孵化率和雌成蟲壽命均顯著低于敏感品系，這意味著多殺菌素抗性降低了西花薊馬的繁殖能力，限制了其種群的增長潛力?？剐云废翟诟鱾€(gè)發(fā)育階段的存活率也顯著低于敏感品系，從卵到成蟲羽化的存活率差異更為顯著，這說明多殺菌素抗性使西花薊馬在生長發(fā)育過程中面臨更高的死亡風(fēng)險(xiǎn)，對其生存能力產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。解毒酶活性變化在抗性形成和適合度變化中發(fā)揮重要作用：多殺菌素抗性品系西花薊馬體內(nèi)的谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶（GSTs）、細(xì)胞色素P450單加氧酶（P450s）和羧酸酯酶（CarEs）這三種主要解毒酶的活性均顯著高于敏感品系。這些解毒酶通過不同的代謝途徑，增強(qiáng)了西花薊馬對多殺菌素的解毒能力，使其能夠在多殺菌素的選擇壓力下生存和繁殖。解毒酶活性的升高也可能對西花薊馬的適合度產(chǎn)生影響。解毒酶活性的升高可能需要消耗更多的能量和物質(zhì)，這可能會影響西花薊馬的生長發(fā)育、繁殖和存活等適合度指標(biāo)?？剐云废滴骰ㄋE馬在解毒酶活性升高的同時(shí)，出現(xiàn)了發(fā)育歷期延長、繁殖力下降和存活率降低等適合度下降的現(xiàn)象。但解毒酶活性的升高也可能使西花薊馬在一定程度上適應(yīng)多殺菌素的選擇壓力，增強(qiáng)其生存能力。靶標(biāo)位點(diǎn)突變與西花薊馬對多殺菌素的抗性密切相關(guān)：通過PCR擴(kuò)增和測序技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，抗性品系西花薊馬的乙酰膽堿煙堿型受體（nAChRs）α6亞基在第125位氨基酸處發(fā)生Ala→Ser突變，γ-氨基丁酸（GABA）受體GluCl亞基在第267位氨基酸處發(fā)生Asp→Gly突變。這些靶標(biāo)位點(diǎn)的突變能夠改變多殺菌素與受體的結(jié)合親和力或氯離子通道的功能，從而降低多殺菌素的作用效果，使西花薊馬對多殺菌素產(chǎn)生抗性。靶標(biāo)位點(diǎn)突變不僅與西花薊馬對多殺菌素的抗性形成密切相關(guān)，還可能對其適合度產(chǎn)生影響。突變可能會改變西花薊馬神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能，進(jìn)而影響其生長發(fā)育、繁殖和存活等適合度指標(biāo)?？剐云废滴骰ㄋE馬在nAChRs和GABA受體基因上的突變，可能會導(dǎo)致其神經(jīng)傳導(dǎo)異常，影響其取食、交配等行為，從而對其適合度產(chǎn)生負(fù)面影響?；虮磉_(dá)調(diào)控在多殺菌素抗性和適合度變化中起關(guān)鍵作用：利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，全面分析了抗性品系和敏感品系西花薊馬的基因表達(dá)差異。共篩選出[Z]個(gè)差異表達(dá)基因，這些基因主要富集在代謝過程、氧化還原過程、解毒過程等生物過程，細(xì)胞膜、細(xì)胞器等細(xì)胞組分，以及催化活性、結(jié)合活性等分子功能類別中。通過京都基因與基因組百科全書（KEGG）通路富集分析，發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)基因主要參與了細(xì)胞色素P450介導(dǎo)的外源物質(zhì)代謝通路、