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该混合物可增强对稻纵卷叶螟的控制作用。

混合物 多杀菌素 e 茚虫威 对新生儿表现出协同作用 稻纵卷叶螟该结果来自对杀虫剂二元组合的生物测定。转录组分析表明,其作用机制分为两个阶段。首先,混合物影响解毒系统。然后,它激活与自噬、溶酶体、脂质代谢和中肠损伤相关的通路。

这种昆虫的幼虫会卷起水稻叶片,啃食叶肉组织。这种损害会降低水稻的光合作用能力,并可能影响稻米的产量和品质。研究指出,水稻普遍存在抗虫性。 稻纵卷叶螟 中国水稻种植区的杀虫剂使用情况。

研究人员通过浸泡水稻幼苗来测试混合药剂的效果。该方法使用新孵化的幼虫,并在72小时后评估死亡率。处理包括单独使用杀虫剂和二元组合。共毒性系数用于确定相互作用的类型。高于120的值表示协同作用;介于80和120之间的值表示相加作用;低于80的值表示拮抗作用。

混合物的协同作用

多杀菌素和茚虫威的组合在不同比例下均表现出协同作用。在敏感种群中,1:1 比例的协同毒性系数为 121,2:3 比例的协同毒性系数为 123。在 YZ25 田间种群中,1:5 比例的协同毒性系数高达 182,1。研究人员选择 1:1 的混合比例进行转录组学分析。

其他混合物

其他混合物的表现更差。 棘皮动物 e 阿维菌素以 1:5 的比例,系数为 59,5。Spinetoram 和 甲氨基阿维菌素苯甲酸盐以1:10的比例混合时,其值为56,85。两者均表现出拮抗作用。甲氧虫酰肼和喹啉磷在所评估的两种比例下也均表现出拮抗作用。多杀菌素和甲氟咪唑的混合物在1:1的比例下表现出相加作用,在2:1的比例下表现出协同作用。

转录组分析

转录组分析将暴露于多杀菌素、茚虫威及其混合物的幼虫进行一对一比较。分别在6小时和24小时后采集样本。每个处理设置四个生物学重复,每个重复包含约50只幼虫。转录组分析所用溶液分别含有0,05毫克/升的多杀菌素、0,05毫克/升的茚虫威或0,05毫克/升的混合物。

六小时后,混合处理诱导了42个差异表达基因。茚虫威诱导了33个差异表达基因,而多杀菌素诱导了4个差异表达基因。24小时后,混合处理引起了更广泛的转录重编程。联合处理共显示出687个差异表达基因,其中605个基因被诱导表达,82个基因被抑制表达。单独使用多杀菌素仅显示出273个差异表达基因,而单独使用茚虫威仅显示出6个差异表达基因。

基因激活

在初始阶段,数据显示与解毒、跨膜转运、细胞信号传导和先天免疫相关的基因被激活。接受混合物治疗的组别则表现出解毒通路、代谢竞争、胰岛素信号传导、MAPK、PI3K-Akt、钙离子和细胞凋亡的富集。该研究将这种模式解释为对联合治疗的更广泛的应激反应。

在后期,分子特征发生了变化。混合物激活了溶酶体通路、动物自噬、甘油磷脂代谢、鞘脂代谢以及与神经元应激相关的通路。此外,与蛋白质消化和吸收相关的通路也显著富集。研究人员将这组通路与中肠损伤和细胞损伤联系起来。在24小时后的单独处理中,这些通路并未表现出同样的显著性。

协同作用的解释

科学家们提出了一种解释这种协同作用的理论。在第一阶段,多杀菌素和茚虫威会竞争细胞色素P450、酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和ABC转运蛋白等解毒系统。这种竞争会降低代谢清除率,并增加化合物的持久性。在第二阶段,混合物会导致细胞功能障碍,激活自噬、溶酶体和脂质代谢。

该研究还指出了一些可用于监测抗性的潜在标记物。CYP6家族基因、ABC转运蛋白以及与自噬相关的基因,例如ATG2B和Wipi2,均被认为是候选标记物。研究人员建议在田间种群的定量评估中使用这些标记物。其目标是预测敏感性的变化并调整管理策略。

该研究也指出了其局限性。关键基因(例如CYP6B7、ATG2B和PNPLA8)的功能验证仍需进行。此外,还需要开展田间试验来证实该机制的一致性及其在自然种群中的有效性。

更多信息请访问 doi.org/10.3390/insects17060598

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