Biểu hiện các enzym giải độc Esterase, Glutathione S-transferases & Cytochrome P450 của rầy nâu Nilaparvata lugens Stal (Homotera: Delphacidae), tại các vùng trồng lúa chính ở Việt Nam

Bài báo này cung cấp các dẫn liệu khoa học về mức độ biểu hiện hoạt tính các enzim giải độc Esterases (ESTs), Transferases Glutathione-S (GSTs) và Cytochrome P450s (CYPs) của các quần thể rầy nâu thu thập tại các vùng trồng lúa chính và quần thể rầy mẫn cảm, trong khoảng thời gian năm 2015-2017.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Biểu hiện các enzym giải độc Esterase, Glutathione S-transferases & Cytochrome P450 của rầy nâu Nilaparvata lugens Stal (Homotera: Delphacidae), tại các vùng trồng lúa chính ở Việt NamKết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Sè 1/2018 BIỂU HIỆN CÁC ENZYM GIẢI ĐỘC Esterase, Glutathione S-transferases & Cytochrome P450 CỦA RẦY NÂU Nilaparvata lugens Stål (Homotera: Delphacidae), TẠI CÁC VÙNG TRỒNG LÖA CHÍNH Ở VIỆT NAM Expression of Detoxifying Enzymes Esterase, Glutathione S-transferases and Cytochrome P450 of Brown Planthopper Nilaparvata lugens (Stål) (Homotera: Delphacidae), at Main Rice Growing Regions in Viet NamĐào Bách Khoa, Nguyễn Văn Liêm, Nguyễn Phạm Thu Huyền, Đào Hải Long và Hoàng Thị Ngân Viện Bảo vệ thực vật Ngày nhận bài: 16.01.2018 Ngày chấp nhận: 03.02.2018 Abstract The brown planthopper (BPH), Nilaparvata lugens Stål, is one of the major pests of rice throughout Asia.Abuse and misuse of insecticides for suppressing BPH has resulted in the development of insecticide resistanceleading to frequent control failures in the field. The aim of the present study was to evaluate metabolic resistancemachinsm in the BPH field populations in the main rice growing regions in Viet Nam via the activity of detoxifyingezymes esterases (ESTs), glutathione-S transferases (GSTs) and cytochrome P450s (CYPs). Obtainded resultsindicated that activities of all detoxifying ezymes tested of BPH field populations were significantly higher thanthose of PBH susceptible strain. ESTs activities in the field population were 0.080 - 0.096 µmol/min/mg of protein,7,3 times higher compared to those of susceptible strain were 0.012 µmol/min/mg of protein. GSTs activities inthe field population were 2,20 - 3,20 µmol/min/mg of protein , 13,8 times higher compared to those of susceptiblestrain were 0.19 - 0.20 µmol/min/mg of protein. CYPs activities in the field population were 0,027 - 0,042µmol/min/mg of protein, 4 times higher compared to those of PBH susceptible strain were 0,008 - 0,009µmol/min/mg of protein. The high activities of ESTs, GSTs and CYPs of field populations indicated that thesepopulations are likely to multiple resistances with insecticides group of organophosphate, carbamate, pyrethroidand neonicotinoid. Keywords: brown planthopper, emzyme detoxification, ESTs, GSTs, CYPs, main rice growing region. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ nhiên, việc sử dụng không đúng và lạm dụng thuốc rất dễ gây ra sự kháng thuốc của rầy nâu. Rầy nâu (Nilaparvata lugens Stål.) là loài sâu Sự hình thành và phát triển tính kháng thuốc trừhại chính trên cây lúa ở các vùng trồng lúa Châu sâu chủ yếu dựa vào hai cơ chế. Cơ chế thứÁ, trong đó có Việt Nam. Cách thức gây hại nhất là tăng khả năng sản xuất các enzim chuyểnchính của chúng với cây lúa là chích hút dinh hóa, các loại enzim này có khả năng cô lập hoặcdưỡng của cây làm cho cây lúa héo khô dần và khử độc gọi là cơ chế kháng chuyển hóachết (Bottrell và Schoely, 2012). Ngoài ra, rầy (Feyereisen, 1995). Cơ chế thứ hai là gây độtnâu còn là môi giới truyền vi rút gây bệnh vàng biến gen làm thay đổi cấu trúc protein dẫn tới cáclùn và lùn xoắn lá cho cây lúa (Bottrell và điểm tiếp xúc với độc tố ít nhạy cảm hơn gọi cơSchoely, 2012). chế kháng đột biến (Soderlund và Knipple, 2003). Với đặc tính sinh học có sức sinh sản lớn, Cơ chế kháng chuyển hóa hoạt tính dựa vàokhả năng di cư xa và thích ứng nhanh với giống hoạt hóa của enzim esterases (ESTs),kháng vì vậy rầy nâu được đánh giá là loài côn glutathione-S transferases (GSTs) và cytochrometrùng rất khó phòng trừ (Malathi và CS., 2015). P450s (CYPs) (Oakeshott và CS., 2010). HàmCho đến nay, trong hệ thống các biện pháp lượng ESTs tăng song song với việc gia tăngphòng chống rầy nâu, biện pháp sử dụng thuốc ...