多杀菌素抗性机制研究

多杀菌素（spinosad），又名多杀霉素，为浅灰白色的固体结晶，有类似于轻微陈腐泥土的气味。水溶液中pH 7.74，呈微碱性。蒸汽压为1.3×10-10 Pa，在空气中不容易挥发。其杀虫活性的发现要追溯到1984年，它是土壤放线菌刺糖多孢菌（Saccharopolyspora spinosa）的发酵副产物。

应用

多杀菌素作用于昆虫的神经系统，具有胃毒和触杀作用，能有效防治鳞翅目、双翅目和缨翅目害虫，还能很好地防治鞘翅目和直翅目中一些食叶性害虫。安全收获间隔期为1 d，适用于无公害蔬菜生产，是一种低毒、高效、广谱的杀虫剂。多杀菌素对昆虫天敌和哺乳动物安全，对水生节肢动物和蜜蜂具有毒性。

多杀菌素抗性发展

虽然多杀菌素的作用机制很独特，但是靶标害虫仍然会产生抗性。Sayyed 等[1]报道马来西亚小菜蛾（Plutellaxylostella）田间种群对多杀菌素的抗性为20 600倍。Osoria等监测了墨西哥5个甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）田间种群，其中有4个种群对多杀菌素产生了一定的抗性，抗性倍数在16～37倍之间。在我国，多杀菌素主要用于小菜蛾等蔬菜害虫的防治，关于多杀菌素抗性发展的报道有很多。

通过室内抗性筛选，吴益东经过26代室内筛选，获得小菜蛾的中等抗性品系，抗性倍数达到22.4 倍。Shono 和Scott经过10 代筛选，获得抗性倍数达到150 倍的家蝇（Musca domestica）品系。Wang等通过5代点滴筛选，得到345.4倍的甜菜夜蛾抗性品系。Hsu和Feng通过8代点滴筛选，得到408倍的桔小实蝇（Bactrocera dorsalis）抗性品系。侯文杰等在室内用多杀菌素对西花蓟马（Frankliniellaoccidentalis）进行抗性汰选，获得了抗性倍数高达11 999倍的抗性品系。

多杀菌素抗性机制研究

生理生化机制

Bielza等通过增效实验证明代谢酶并不是西花蓟马对多杀菌素产生抗性的主要原因。通过单基因遗传检测，发现单位点突变导致了多杀菌素抗性的产生。侯文杰等比较了西花蓟马敏感品系和对多杀菌素抗性倍数高达11999倍抗性品系的3种解毒酶羧酸酯酶、谷胱甘肽硫转移酶和多功能氧化酶的活性，证明这3种解毒酶在西花蓟马对多杀菌素的抗药性中不起作用。

Shono和Scott对田间采集的家蝇用多杀菌素筛选10代，产生了＞150倍的家蝇对多杀菌素的抗性品系。发现多杀菌素的抗性是一种隐性性状，与常染色体1有关，不能被杀虫剂增效剂胡椒基丁醚PBO、脱叶磷DEF或顺丁烯二酸二乙酯DEM抑制。

石晶通过27代室内选育，获得家蝇多杀菌素抗性品系，抗性倍数上升到247.12倍。遗传研究表明，多杀菌素抗性遗传为常染色体，不完全显性，单基因遗传，伴随微效因子作用的遗传方式。增效剂试验显示，PBO、DEF和DEM对多杀菌素抗性和敏感抑制实验均无明显增效作用。然而也有研究认为代谢酶与多杀菌素抗性有关。多杀菌素的抗性是一种独特的单一机制，有必要在生化和分子水平上进行抗性机制的深入研究。

烟碱型乙酰胆碱受体

多杀菌素作用于昆虫中央神经系统，对昆虫存在触杀和胃毒毒性，通过刺激昆虫的神经系统，导致非功能性的肌收缩、衰竭，并伴随颤抖和麻痹。这种独特的作用结果和烟碱型乙酰胆碱受体被激活的结果是一致的，但是具体作用位点跟新烟碱类杀虫剂不同。γ氨基丁酸受体也有可能是多杀菌素的作用靶标，但目前还未明确。

研究发现，黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）Dα6被去除后，对多杀菌素的抗性增强。然而，将家蝇多杀菌素敏感和抗性品系Mdα6 比较，发现Mdα6 不是家蝇对多杀菌素产生抗性的原因。

刘泽文等筛选出褐飞虱（Nilaparvata lugens）对吡虫啉高抗品系，发现乙酰胆碱受体亚基α1和α3均存在抗性突变位点Y151S，受体对神经递质乙酰胆碱的亲和力基本不变，但是受体与吡虫啉亲和力下降，导致褐飞虱对吡虫啉的抗性升高。研究认为，昆虫神经系统中可能存在与烟碱型乙酰胆碱受体关联的小分子附属蛋白，褐飞虱的两个调控蛋白Nl-lynx1 和Nl-lynx2均与Y151S突变的功能有关。因此，这类附属蛋白可能是杀虫剂的作用靶标。

研究发现，黑腹果蝇Dα1 或者Dβ2 突变导致了对新烟碱类杀虫剂的抗性。果蝇和鸡的杂合受体Dα2-β2 在爪蟾卵母细胞中表达时，对新烟碱类杀虫剂有较高的敏感性，但将Dα2中P242E替换后，发现Da2-β2nAChR对吡虫啉的敏感性显著降低，说明Dα2 在新烟碱杀虫剂发挥毒性方面起着十分重要的作用。

多杀菌素作为一种较新型的药剂，具有良好的应用前景，但是抗药性问题还是出现很多，害虫的抗性机制也尚未明确。研究多杀菌素的抗性机制，延缓抗药性发展，延长其使用寿命，成为各国学者普遍关注的问题。