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农林学类论文-害虫抗药性进化的遗传起源与分子机制.doc

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农林学类论文-害虫抗药性进化的遗传起源与分子机制.doc

农林学类论文-害虫抗药性进化的遗传起源与分子机制摘要根据生物进化理论深入理解害虫抗药性进化的遗传起源,并根据解释基因新功能进化的基因重复理论,推测认为基因重复为抗性基因变异提供了原材料。最后,根据现有抗性报道的例子将抗性突变的分子机制进行归类,并发现在多样化的抗性突变中存在一定的规律性,如靶标位点的点突变导致抗性的机制是靶标抗性机制的主要形式,基因扩增或基因过表达导致的代谢酶活性增加是代谢抗性的重要机制,这种规律性与变异的适合度密切相关。关键词害虫,抗药性,进化,起源,遗传,机制害虫对化学农药的抗性进化历史不到100年,就已经有500多种害虫对一种或多种杀虫剂产生了抗性。害虫抗药性的进化导致化学防治的失效,给农业产量造成很大的经济损失,例如据Palumbi估计,在美国每年由于害虫产生抗性导致的损失至少有30多亿美元,这其中包括由于抗性加大农药使用的额外消费以及抗性害虫对农产品的直接损失。早在1951年Dobzhansky就认为,杀虫剂抗性是一种进化现象。遗传分析可以有助于研究抗性机制和制订抗性治理策略,是研究抗性的一个主要工具。本文从遗传角度对抗性进化的本质进行探讨,并归纳分析抗性基因突变的主要类型,以期对害虫抗药性的进化的有更好的理解。1、害虫抗药性进化的遗传起源1.1遗传变异是害虫抗药性进化的基础由于害虫对杀虫剂的抗性是生物进化的一个特例,可以从生物进化角度对害虫抗药性进化进行分析。生物进化的基础是生物遗传结构的不稳定性即遗传的相对保守性和变异的绝对性,这种变异的绝对性结合环境的复杂性造成了生物的多样性,给生物进化带来可能。诱导变异大致分2种情况,一种是生物在自身的遗传体系中发生的变异,这种变异具有普遍性;另一种是由外在的多样化的环境条件诱导的(包含辐射诱导、化学和物理诱导等)。在药剂选择前,害虫种群内存在着大量的变异,这其中就包括在历史进化过程中由于自身的繁殖发育而产生的遗传变异和由于外在的环境诱导的变异。这些变异是抗性进化选择的原料,故药剂首先作为抗性基因型的选择剂存在,这符合“前适应假说”的解释。最近一个研究报道很好地证明了这个假说,Hartley等研究表明在采自于杀虫剂应用前的澳大利亚羊绿蝇Luciliacuprina品系中检测到对马拉硫磷的抗性。但这不是说药剂不会诱导抗性发生,若药剂长期作用,害虫种群肯定会慢慢适应进化出对应的变异,但这类变异的进化过程

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