Содержание

Активные и индуктивные сопротивления проводов

В данной статье представлены справочные таблицы активных и индуктивных сопротивлений воздушных линий с проводами из меди, алюминия и стали взятые из ГОСТ, РД, электротехнических справочников и каталогов производителей.

Активные сопротивления проводов

Значения активных сопротивлений проводов марок М, А, АКП, АН, АЖ, А1, А2, АС, АСца, АСКС, АС КП. АСК АТ1С, АТЗС, АТ4С приведены в ГОСТ 839 – 2019 «Провода неизолированные для воздушных линий электропередач» приложение А, таблицы А1 – А8. Для ознакомления, я приведу лишь несколько таблиц из данного ГОСТа, остальные таблицы вы сможете найти непосредственно в самом ГОСТе.

Значения активных сопротивлений стальных проводов марок ПСТ и ПС приведены в книге «Электроснабжение сельского хозяйства. Будзко А.И. 2000 г.» страница 508.

Индуктивные сопротивления проводов

Значения индуктивных сопротивлений для воздушных линий с проводами из меди, алюминия и стали приведены в РД 153-34.

0-20.527-98 «Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования» таблицы П1, П2.

Значения индуктивных сопротивлений стальных проводов марок ПСТ и ПС приведены в книге «Электроснабжение сельского хозяйства. Будзко А.И. 2000 г.» страница 511.

Активные и индуктивные сопротивления проводов СИП-1, СИП-2, СИП-4

Значения активных и индуктивных сопротивлений для проводов СИП-1, СИП-2 и СИП-4 приведены в ТУ 16-705.500-2006 «Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередач» таблицы Б.1, Б.2.

Активные и индуктивные сопротивления проводов СИП-3

Значения активных и индуктивных сопротивлений для проводов СИП-3(SAX-W) приведены в «Пособии по проектированию воздушных линий электропередачи напряжением 0,38 – 20 кВ с СИП. Книга 4» от компании «ENSTO» таблицы 2.6 и 2.7.

Также значение активных сопротивлений для проводов СИП-3 указаны в ГОСТ 31946—2012 таблица 3.

В данной таблице электрическое сопротивление нулевой несущей жилы и токопроводящей жилы указаны при температуре 20 °С.

Как мы видим значения сопротивлений из пособия компании «ENSTO» таблица 2.6 совпадают с ГОСТ 31946—2012 таблица 3.

Значения индуктивных сопротивлений, приведённые в таблице 2.7 указаны для проводов СИП-3 на напряжение 20 кВ с междуфазным расстоянием 400 мм (данное расстояние указано на установочных чертежах в каталоге).

Соответственно если у вас расстояние между проводами не 400 мм и провода используются свыше напряжения 20 кВ, то применять сопротивления из таблицы 2.7 – я не рекомендую.

В этом случае, ориентировочно индуктивное сопротивление можно рассчитать, по формуле [Л1, с.19]:

где:

  • Dср. – среднее геометрическое расстояние между проводами, мм;
  • D1-2 — расстояние между проводами первой и второй фазы;
  • D2-3 — расстояние между проводами второй и третей фазой;
  • D1-3 — расстояние между первой и третей фазой.

Если провода расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной D, имеем Dср = D. Для проводов же, расположенных в одной горизонтальной плоскости и удаленных друг от друга на расстояние D, действительно равенство:

  • dр – расчетный диаметр токопроводящей жилы провода без учета изоляции (мм), определяется по ТУ 16-705.500-2006;

Пример

Определить индуктивное сопротивление для проводов марки СИП-3 1х50-20, расположенных в одной горизонтальной плоскости и удаленных друг от друга на расстояние D = 400 мм.

Решение:

1. Определяем среднее геометрическое расстояние между проводами:

где: D = 400 мм – расстояние между проводами.

2. Определяем индуктивное сопротивление для проводов марки СИП-3 1х50-20:

где: dр = 10,7 мм – расчетный диаметр токопроводящей жилы провода без учета изоляции.

Более подробно с самой методикой расчета можно ознакомиться в статье: «Определение активных и индуктивных сопротивлений проводов» .

Также рекомендую ознакомиться со статьей: «Пример определения индуктивного сопротивления ВЛ 10 кВ» .

Чтобы уменьшить время на постоянные расчеты индуктивного сопротивления проводов СИП-3, используя формулу, приведенную выше, я предварительно выполнил расчеты для наиболее часто используемых расстояний между проводами 400 – 6000 мм и для всех сечений проводов СИП-3 от 1х35 до 1х240 мм2. Полученные значения индуктивных сопротивлений, я свел в таблицы 1 и 2.

Таблица 1 – Индуктивное сопротивление проводов СИП-3-20 кВ

Индуктивное сопротивление проводов СИП-3-20 кВ, Ом/км
Среднее геометрическое расстояние между проводами (Dср.), ммЧисло и номинальное сечение фазных жил
1×351×501×701×951×1201×1501×1851×240
Расчетный наружный диаметр провода, мм (ТУ 16-705. 500-2006 — Таблица 2)
1213151618192124
ТУ 16-705.500-2006 — Номинальная толщина защитной изоляции защищенных проводов на номинальное напряжение 20 кВ — 2,3 мм, на номинальное напряжение 35 кВ — 3,5 мм.
Расчетный диаметр токопроводящей жилы без учета изоляции (dр), мм
9,710,712,713,715,716,718,721,7
4000,2930,2860,2760,2710,2620,2590,2510,242
4500,3000,2940,2830,2780,2700,2660,2590,249
5000,3070,3000,2900,2850,2760,2730,2650,256
5500,3130,3060,2960,2910,2820,2780,2710,262
6000,3180,3120,3010,2960,2880,2840,2770,268
7000,3280,3220,3110,3060,2980,2940,2870,277
8000,3360,3300,3190,3140,3060,3020,2950,286
9000,3430,3370,3270,3220,3130,3090,3020,293
10000,3500,3440,3330,3280,3200,3160,3090,300
12500,3640,3580,3470,3420,3340,3300,3230,314
15000,3760,3690,3590,3540,3450,3410,334 0,325
20000,3940,3870,3770,3720,3630,3600,3520,343
25000,4080,4010,3910,3860,3770,3740,3660,357
30000,4190,4130,4020,3970,3890,3850,3780,369
35000,4290,4230,4120,4070,3990,3950,3880,378
40000,4370,4310,4200,4150,4070,4030,3960,387
45000,4280,4230,4140,4100,4030,394
50000,4340,4290,4210,4170,4100,401
55000,4270,4230,4160,407
60000,412

Как мы видим значение индуктивного сопротивления проводов СИП-3 1х50-20 из расчетной таблицы 1 практически совпало со значением из таблицы 2. 7 компании «ENSTO».

Таблица 2 — Индуктивное сопротивление проводов СИП-3-35 кВ

Индуктивное сопротивление проводов СИП-3-35 кВ, Ом/км
Среднее геометрическое расстояние между проводами (Dср.), ммЧисло и номинальное сечение фазных жил
1×351×501×701×951×1201×1501×1851×240
Расчетный наружный диаметр провода, мм (ТУ 16-705.500-2006 — Таблица 2)
1416171920222426
ТУ 16-705.500-2006 — Номинальная толщина защитной изоляции защищенных проводов на номинальное напряжение 20 кВ — 2,3 мм, на номинальное напряжение 35 кВ — 3,5 мм.
Расчетный диаметр токопроводящей жилы без учета изоляции (dр), мм
10,512,513,515,516,518,520,522,5
4000,2880,2770,2720,2630,2590,2520,2460,240
4500,2950,2840,2790,2710,2670,2590,2530,247
5000,3020,2910,2860,2770,2730,2660,2600,254
5500,3080,2970,2920,2830,2790,2720,2660,260
6000,3130,3020,2970,2890,2850,2780,2710,265
7000,3230,3120,3070,2980,2940,2870,2810,275
8000,3310,3200,3150,3070,3030,2960,2890,283
9000,3390,3280,3230,3140,3100,3030,2970,291
10000,3450,3340,3290,3210,3170,3100,3030,297
12500,3590,3480,3430,3350,3310,3240,3170,311
15000,3710,3600,3550,3460,3420,3350,3290,323
20000,3890,3780,3730,3640,3600,3530,3470,341
25000,4030,3920,3870,3780,3740,3670,3610,355
30000,4140,4030,3980,3900,3860,3790,3720,366
35000,4240,4130,4080,3990,3950,3880,3820,376
40000,4320,4210,4160,4080,4040,3970,3900,384
45000,4240,4150,4110,4040,3980,392
50000,4300,4220,4180,4110,4040,398
55000,4240,4170,4100,404
60000,410

Литература:

1. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4-35 кВ, Голубев М.Л. 1980 г.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Лодка Крым: технические характеристики, отзывы владельцев


Во времена СССР было сконструировано и выпущено в серийное производство немало хороших моторок. Среди них лодки «Крым» и «Крым-М» были достаточно популярными, популярностью они пользуются и в наше время. Эти модели универсальны – отлично подходят для рыболовства и водных прогулок по разным водоемам, включая море. Кроме того, эти моторки комфортны, вместительны, имеют хорошие ходовые характеристики – популярность моделей вполне объяснима.

​​​​​​​

Характеристики лодки «Крым-М»

Длина наибольшая, м4.20
Ширина наибольшая, м1.55
Высота борта на миделе, м0.65
Угол килеватости днища на транце4.5°
Масса с оборудованием и снабжением, кг170
Грузоподъемность, кг400
Пассажировместимость, чел.4
Допустимая мощность ПМ, л.с.30
Скорость под мотором:20
с полной нагрузкой, км/ч30
с одним водителем, км/ч36

Общие сведения Судостроительный приступил к выпуску модели моторной лодки «Крым» в 1970 году, которая была спроектирована ЦКБ «Нептун». Через некоторое время, в процессе эксплуатации были выявлены незначительные проблемы этого проекта, что побудило производителя произвести модернизацию судна и представить мотолодку «Крым-М». Данная лодка обладает иным набором корпуса, который повлиял на улучшение качества его прочности, а также в дополнительном оснащении салона. Моторная лодка «Крым-М» существенно отличается своей конструкцией от других лодок, разработанных в то время. Судно имеет характерное прямое остекление с боковинами треугольной формы, а в качестве материала для изготовления корпуса используется не дюралюминий, а алюминиево-магниевый сплав (Амг5м). Следует отметить, что его производство осуществляется без применения технологии клепания, как это принято, а полностью сваривается при помощи аргонно-дугового способа сварки. Моторные лодки «Крым-М» абсолютно не подвержены такому свойству, как коррозия, что делает ее единственной из всей линейки отечественных мотолодок, использование которой допускает эксплуатацию даже в соленой морской воде. Модель обладает выпукло-килеватыми обводами, которые дают возможность лодке иметь отличную всхожесть на волну, а также прекрасную курсовую устойчивость при движении к волне под углом.

Кокпит Мотолодка «Крым-М» имеет автомобильную компоновку кокпита, размером 205 см на 130 см, с установленным кормовым рундуком-диваном с мягкими накладками, а также передним полудиваном с сиденьями во всю ширину и откидывающимися спинками. Но для комфорта передние сиденья лодки тоже комплектуются мягкими накладками. Конструкция ветрового стекла и его боковых секций обеспечивает находящимся в кокпите членам экипажа защиту, как от встречного ветра, так и брызг. Модель судна имеет запалубленную носовую часть, где располагается багажное отделение, доступ к нему осуществляется через специальную дверцу. Борта оснащены багажными полочками.

Мореходные качества Малая килеватость днища лодки дает возможность сравнительно легко входить в состояние глиссирования даже при значительной загруженности. Конечно, при этом несколько ухудшается общая маневренность и всхожесть на встречную волну. Моторная лодка «Крым-М» обладает широким транцем, позволяющим осуществить установку двух подвесных моторов. Под ПЛМ мощностью 30 л.с., судно способно разогнать скорость до 40 км/ч.

Преимущества и недостатки лодки “Крым”

Преимущества

  • АМг сплав, из которого сделан “Крым” толще дюралюминия, что делает корпус лодки более прочным, при той же самой толщине.
  • Соединение листов металла выполнено преимущественно при помощи контактной сварки, что повышает герметичность и прочность конструкции.
  • Вес лодки, не смотря на использование алюминиево-магниевого сплава, остался вполне приемлемым (190 кг.), что позволяет достаточно легко манипулировать лодкой даже одному человеку.
  • Лодка не подвержена коррозии, что дает возможность использовать её в соленой, морской воде.
  • Кормовой отсек закрывается на крышку с замком, в нем можно хранить как ПЛМ так и топливные баки.

Недостатки

  • Лодка “Крым” это компромисс во всем, в ней нет выдающихся характеристик.
  • Средние ходовые качества.
  • Жесткое дельфинирование.
  • Средняя мореходность.
  • Тенденция заполнения подмоторной ниши водой во время движения, что снижает скорость.

Общее описание лодки «Крым»

Начало выпуска моторной лодки «Крым» приходится на 1970 год. С течением времени конструкция подверглась модернизации и появилась модель «Крым-М». После усовершенствования лодка имеет несколько особенностей, которых в первоначальном «Крыме» не было:

  • увеличена прочность всего корпуса;
  • расширено количество вспомогательных элементов для пассажиров;


Начало выпуска моторной лодки «Крым» приходится на 1970 год

  • появился «бардачок» с хорошей вместимостью;
  • расширена приборная панель;
  • днище обладает более мощными и расширенными шпангоутами в форме П;
  • переработана конструкция моторного отсека и транца с целью увеличения производительности и жёсткости;
  • добавлен самоотливной рецесс (в отдельных моделях).

Тип обводов не отличается, соответственно, внешние различия незначительные. Производством стандартной модификации занимался завод в Хабаровске, а улучшенная модель производилась Пермским . Обе модели производились до 90-х годов, сняты с производства в середине десятилетия.

Обе модели состоят из алюминия с добавками магния. Использование алюминиево-магниевого сплава (АМг5) обеспечивает высокую прочность корпуса. Для соединения конструктивных элементов между собой используется аргонодуговая сварка. Благодаря использованию справа обеспечивается высокая устойчивость конструкции к коррозии, соответственно, лодка может задействоваться для морских путешествий.

В области днища лодка имеет толщину обшивки 2 мм. По краям, на палубе и бортах толщина составляет 1,5 мм. Большинство сборных деталей выполнены посредством штамповки из листов. Корпус стандартного «Крыма» изготавливается по смешанной методике – шпангоуты и стрингеры имеют продольные направления. Лодка «Крым-М» использует более прочное днище со шпангоутами из профиля в форме буквы П.


Лодка Крым вид с транца

Лодка «Крым» в области днища имеет выпукло-килеватые обводы для придания оптимальных гидродинамических свойств. Скуловой брызгоотбойник обеспечивает оптимальную скорость движения и минимальные колебания, тряску, брызги. Плоскость брызгоотбойника составляет 90° по отношению к борту. Лодка «Крым» имеет многочисленные видео по использованию, которые помогут определить потенциальному покупателю качество хода.

Технические характеристики лодки «Крым»

Лодка «Крым» и её технические характеристики позволяют определить, что значительных отличий между стандартной и модифицированной версией не отмечается. Ключевым отличием является увеличение веса на 5 кг, это связано с дооборудованием конструкции.

Моторная лодка «Крым», технические характеристики:

  • наибольшая длина – 4,3 м;
  • ширина – 1,6 м;
  • в миделе борт имеет высоту – 0,65 м;
  • вес лодки «Крым» с учётом всего оборудования – 190 кг;
  • грузоподъёмность – 400 кг;
  • количество пассажиров – 5 человек;
  • максимальная мощность навесного мотора – 30 л. с.;
  • максимальная скорость с максимальной нагрузкой – 36 км/час;


Носовая палуба моторной лодки Крым-М

  • корпус состоит из сплава АМг5М;
  • соединяется сваркой.

Отдельные умельцы используют чертеж лодки «Крым» для создания самодельного судна. Учитывая отсутствие сложных узлов и деталей, такая задача по плечу в обычном гараже.

Обитаемость лодки

Общее число мест в кокпите – семь, размер кокпита – 205*130 мм. Паспортная пассажировместимость, составляющая пять человек, устанавливается согласно грузоподъемности. В мотолодке “Крым” вы ощутите наибольшее удобство путешествия при 4 пассажирах на борту, при 3 во время длительных поездок. Съемный столик вы легко сможете установить между кормовым и бортовым рундуком. Свернув в походное положение, его можно разместить снизу крышки кормового рундука, попросту пристегнув. А коробчатые конструкции бортов имеют места для хранения маленьких предметов и мягких вещей. Эти вещи можно укладывать и в полости спинок бортовых рундуков.

Впереди установлены кресла, оборудованные съемными подушками. Эти спинки могут быть убраны в сторону при необходимости грести веслами. Спинки, обитые поролоном, не составляет труда снять и превратить в одну большую мягкую постель на троих. У транца три человека удобно располагаются на кормовом диване, сплошная верхняя половина которого не только откидывается, но и предоставляет доступ к отсеку для хранения топлива.

В лодку можно производить посадку и высадку через носовую палубу. Средняя секция открывается, откидываясь в левую сторону носа, а на носу кокпита имеется ступенчатая полочка, расположенная под форточкой. Если вы собрались в дальнее путешествие, на это место можно установить компактную газовую плиту.

Места для инструментов, мелочей, личных вещей размещены в форпике, в кормовом багажнике, по бокам бортов и на торпеде. У первоначальной версии фланцы форпика вместе с фланцами торпеды образовали комингс, на который было установлено ветровое стекло, собранное из 3 плоских граней. Ходовой тент состоит из двух вариаций. В первой к дугам со стойками и окантовке лобового стекла крепится лишь основной верхний элемент. Во второй — к нему пристегиваются боковые стенки, такое решение необходимо в дождливую или холодную погоду.

Отзывы владельцев

Лодка «Крым» имеет многочисленные отзывы владельцев, мы собрали несколько из них.


Моторная лодка «Крым М»

Лодка «Крым», отзывы от Александра и Никиты:

«Купили лодку для проведения времени с семьями, так как прогулки осуществляются нечасто, нам достаточно одной на двоих. За более чем 30 лет использования никакой ржавчины, случаев потопления или потери управления не наблюдалось. Даже сегодня у неё сохранился изначальный внешний вид».

«Крым-М», лодка изобилует отзывами Кирилл:

«Скоростное плавание – моя страсть, могу отметить, что лодка “Крым-М” отлично держится как при косых, так и попутных волнах из-за полных обводов носа. В волны не зарывается. Забрызгивание предотвращено благодаря качественным и большим брызгоотбойникам».

Евгений:

«Часто использую лодку для перевозки грузов между берегами, могу отметить хорошее глиссирование даже при максимальной нагрузке и слабеньком моторе в 20 л. с. Со временем планирую установить ещё один мотор, в транце место позволяет».

Краткий экскурс в историю

В 1970 году отечественный судостроительный концерн «Нептун» представил на суд общественности новую моторную лодку, которая практически моментально приобрела широчайшую популярность. Речь идет, конечно же, о модели «Крым». Образец, который впервые засветился на рынке, обладал ярким красно-желтым оформлением. В конструкции изготовитель предусмотрел оригинальное ветровое стекло с треугольными боковинами. Технические характеристики лодки «Крым» были разработаны таким образом, чтобы судно оказалось подходящим для скоростного передвижения как в прибрежных морских зонах, так и по рекам, а также водохранилищам.

Естественно, первую модель нельзя было назвать эталоном совершенства. Конструкция постепенно стала подвергаться изменениям. Вскоре была выпущена доработанная модель «Крым-М», которая отличалась повышенным удобством и безопасностью. Такая лодка позволяла заплывать на расстояние до трех километров от морского побережья. На ней можно было без опасений преодолевать крупные волны высотой до 75 сантиметров. Лодка «Крым», технические характеристики которой значительно усовершенствовали, изготавливалась из металла, что отличался повышенной устойчивостью к воздействию коррозии. Это способствовало возможности длительного контакта материала с достаточно агрессивной по своей структуре морской водой.

В последующем производитель снабдил судно дополнительными шпангоутами с П-образным профилем, что позволило в значительной степени укрепить днище. Таким образом, на свет появилась модель «Крым-3». Последняя, по заверениям концерна «Нептун», подходила для участия в соревнованиях. Однако, как выяснилось позже, разработка была подвержена повреждению корпуса при ударах об воду на высоких скоростях.

Ходовые качества

Нелиповцы проделали колоссальную работу, чтобы в полной мере раскрыть мореходность третьей серийной представительницы. Конструкция позволяет довольно быстро и легко выходить в глисс. Два ПМ обеспечивают хороший запас мощности, что, в свою очередь, дает отличные скоростные характеристики. Выпукло–килеватые, острые очертания в носу придают мотоботу способность преодолевать встречную волну. Борта не заливает при поперечном волнении. Скорость под отечественными ПМ достигает более 40 км/ч, но при преувеличении ее наблюдаются удары дна о воду и оно быстро и необратимо выходит из строя.

Катер под номером «4» по паспорту способен ходить по мелководным участкам до 0,5 м, а дальность поездок при волнении 1 балл — 200 км. Обладал бы превосходными ходовыми характеристиками, если бы не постоянно ломающийся водомет. В противоположность данному устройству, корпус шикарно покоряет волны. Автомобильный двигатель в краткий промежуток времени набирает обороты, а переход к глиссированию практически неощутим. Полные обводы выше ватерлинии в носовой части исключают рыскливость.

Уникальная способность плавсредства — оно умеет подходить к берегу на самых малых оборотах, а также — сниматься с мели, просто размывая ее напором воды. К достоинствам добавляется маневренность, проходимость, короткий тормозной путь в 6—7 м. В корме повышают поворотливость скошенные участки скулы.

Корпус

При производстве корпуса моторной лодки «Крым» используется сплав магния и алюминия. Такой материал отличается повышенной устойчивостью к развитию коррозийных процессов.

Днище имеет выпуклую форму с выраженным килем. Корпус снабжен отбойниками, которые защищают от брызг. Вдоль кормы расположены пенопластовые блоки, что поддерживают повышенную плавучесть судна. Благодаря наличию таких элементов лодка практически непотопляема. Обшивка корпуса обладает толщиной в 2 мм, а палуба и борт – 1,5 мм.

Лодка «Крым»: технические характеристики

Судно обладает следующими характеристиками:

  • Длина корпуса – 4,2 метра.
  • Высота борта – 0, 65 метра.
  • Ширина – 1,6 метра.
  • Угол киля днища – 45 о .
  • Вес лодки «Крым» — 190 кг.
  • Вместимость – 5 человек.
  • Максимальная грузоподъемность – 400 кг.
  • Скорость передвижения – до 30 км/ч.

Под мотором

У версии «Крым 3», сконструированной под спарку ПМ, дает хорошую скорость «Нептун» — 30 км/ч и до 40. Соотношение полезной нагрузки и скорости при спарке «Вихрей–М» — 180х43, 500х40 килограмм на км/ч. Мощность ПМ 60 л. с. не приветствуется в целях сохранности корпуса.

Отличие «4» — интересное сочетание движка от «Волги» типа такси и водомета собственной разработки команды конструкторов. Частота вращения в рабочем режиме 2900 об/мин эквивалентна 70 силам. Моторесурс в таком режиме составляет до 800 часов, а расход горючего при этом — 19 литров в час. Четырехлопастное колесо имеет шаг 250—260 мм. Тяга на швартовах — 385 кгс.

Крутящий момент на вал колеса передается при помощи зубчатой цилиндрической передачи в пределах 1:1. Вал расположен настолько горизонтально, насколько это возможно. Поэтому водовод не длинный, пологий, имеет слабое гидравлическое сопротивление. Водный поток идет вдоль вала и не создает ненужных завихрений. Водовод выполнен из стекловолокна. Рабочее колесо крутится в кольце из стали, вклеенном в водовод. Ступица увеличенного диаметра создает равномерное ускорение потока.

Комплектация

Независимо от того, какой приобретается вариант лодки «Крым» – базовый либо спортивный, — комплектация здесь будет одна и та же. Речь идет о следующем оборудовании:

  • Пара разборных весел с уключинами.
  • Дополнительный блок плавучести, что монтируется на днище судна и уберегает от утопления плавательного средства при перегрузке.
  • Черпак для забора воды, которая попала в лодку.
  • Блок дистанционного управления, который дает возможность руководить функциями мотора на расстоянии.
  • Съемный тент, что изготавливается из палаточного материала.

Оборудование и комплектация

Глиссер под номером «3» оборудован:

  • 2 веслами
  • ремонтной аптечкой
  • 2 бортовыми рундуками и 1 кормовым
  • рулевым ДУ
  • уткой–рымом
  • уключинами
  • тентом с окном из полиэтилена и дугами для его установки
  • калиткой ветрозащитной системы
  • черпаком
  • откидным столиком и мягкими спинками сидений
  • спасательным линем
  • блоками плавучести
  • ходовыми огнями
  • мягким матрацем на спальные места
  • полочкой для подъема на палубу

Усовершенствованная модель оснащалась рубкой, состоящей из крыши с люком, задней панели, окон.

Комплектация четвертой серии в периодике почти не освещалась, данных по оснащению практически нет. Имелись в наборе: разборная пластиковая рубка, ДУ и рулевое, рундуки, мягкий диван в задней половине кокпита, столик и нестационарные кресла, ветровое стекло и капот.

Преимущества

Очевидным плюсом моторной лодки «Крым» выступает антикоррозийная устойчивость корпуса. Отметить стоит и отличную управляемость плавательного средства, что обусловлено применением в конструкции продуманных обводов носовой части. Последние не дают лодке задевать крупные волны. Низкий киль позволяет свободно глиссировать при повышенной загруженности судна. Также среди достоинств лодки нужно выделить возможность установки нескольких моторов. Таким образом, можно значительно увеличить скорость передвижения судна и ходовые качества.

Отзывы

Если по первой рассматриваемой моторке есть достаточно информации на форумах от ее владельцев, то по второй сведения старые, обсуждений почти нет. Но, в целом, отзывы теплые. Единодушно хвалят обводы и гидродинамику корпуса и ругают качество сборки, а также используемый материал. Возможно, недочеты образовались по причине отсутствия единого беспрерывного производства серийных моделей. Отдельные процессы происходили в абсолютно разных цехах и даже заводах. Для того, чтобы получить верного помощника на многие десятилетия — придется вложить в доработку свое время, силы и финансы.

Тюнинг

При желании вполне реально выполнить тюнинг лодки «Крым». Большинство возможных изменений касаются внешнего оформления плавательного средства. Технические характеристики здесь усовершенствовать достаточно сложно. Что же можно сделать в целях тюнинга судна? Здесь стоит отметить следующее:

  1. Совершенствование тента на лодку. Штатную конструкцию можно заменить на реечную систему, что снабжена протяжным механизмом. Сюда устанавливают более жесткий тент на лодку, изготовленный из водоотталкивающего материала. Дополнительно можно использовать сетку с маскировочным рисунком.
  2. Заводские сидения стоит заменить вращающимися креслами. Такое изменение способствует созданию повышенного комфорта во время рыбалки.
  3. При необходимости можно снять стандартное стекло на лодку «Крым», заменив его материалом, более устойчивым к ударным нагрузкам.
  4. На пол рекомендуется уложить настил из фанеры. Подобная доработка позволит более удобно передвигаться, находясь в лодке.
  5. Некоторые рыболовы совершенствуют лодку «Крым», наваривая на носу судна подставки под удилища. Последние рекомендуют размещать перед лобовым стеклом. Подставки лучше делать в форме стаканов, длина которых составляет до 40 см. Их диаметр должен быть достаточным для вхождения рукояток удилищ самой большой толщины.
  6. Выполняя тюнинг, стоит позаботиться об освещении для удобной ловли рыбы в ночное время. Решается проблема путем установки на лодку нескольких дополнительных аккумуляторов, а также светодиодных ламп.

Полезные рекомендации

Опытные владельцы лодки «Крым» советуют обратить внимание на несколько моментов при эксплуатации такого плавательного средства. В целях увеличения скорости рекомендуется установка нескольких моторов. Такое решение также способствует повышению маневренность судна и снижению вероятности возникновения аварийных ситуаций. В тех случаях, когда один мотор глохнет, можно добраться до пункта назначения на другом.

Если управление лодкой «Крым» затруднено ввиду сильной загруженности, лучше передвигаться на небольшой скорости в режиме глиссирования. При передвижении по курсу, противоположному волнам, стоит вести судно максимально аккуратно. Лишь в таком случае можно избежать деформации металла в области кормы.

Сопротивление изоляции провода сип

Консультант Технические специалисты

Re: Активное и индуктивное сопротивление СИП-3 1х50 и 1х120. Спасибо!

Здравствуйте. К сожалению в справочной литературе отсутствуют данные по проводу СИП-3 с сечением 150 мм&sup2.

Оставляя отзыв о работе технического специалиста в социальных сетях, вы помогаете делать нашу работу еще лучше.

Приемка в эксплуатацию воздушных линий с самонесущими изолированными проводами
Приемка воздушных линий с изолированными проводами в эксплуатацию производится в соответствии с требованиями правил приемки в эксплуатацию законченных строительством объектов распределительных сетей напряжением 0,38 – 20 кВ. Каждая воздушная линия с изолированными проводами, вводимая в эксплуатацию, должна быть подвергнута приемосдаточным испытаниями в соответствии с требованиями ПУЭ.
В объем испытаний входят:
1.Выборочная (2 – 15 % общего количества) проверка качества контактной и соединительной арматуры на соединениях и ответвлениях фазных проводов и проводов уличного освещения ВЛИ. Проверку качества всех соединений несущей жилы СИП следует производить путем внешнего осмотра и измерения электрического сопротивления контакта.
Спрессованные соединения нулевой несущей жилы СИП бракуются в тех случаях, если: геометрические размеры (длина и диаметр опрессованной части) не соответствуют требованиям инструкции по монтажу соединительных зажимов; кривизна спрессованного зажима превышает 3 % его длины; на поверхности соединительного зажима имеются трещины и следы механических повреждений. Если электрическое сопротивление на участке соединения более чем на 20 % отличается от сопротивления на це лом участке жилы той же длины, контакт также бракуется.
2.Контроль маркировки жил в соединительных и ответвительных зажимах.
3.Измерение сопротивления изоляции жил самонесущего изолированного провода. Проводится мегомметром на 1000 В между фазными проводами, фазными проводами и проводами уличного освещения, нулевым проводом и всеми проводами. Величина сопротивления должна быть не менее 0,5 МОм.
4.Испытание изоляции линии повышенным напряжением. Проводится мегомметром на 2500 В в объеме, указанном выше п. 3, при этом величина сопротивления изоляции не нормируется. ВЛИ считается выдержавшей испытания, если не произошло пробоя изоляции. После проведения испытаний для снятия за рядного тока все провода ВЛИ должны кратковременно заземляться.
5.Проверка заземляющих устройств включает:
– осмотр элементов заземляющих устройств в доступных пределах, при этом обращают внимание на сечение проводников, качество сварки и болтовых соединений; контроль наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами; измерение сопротивлений заземлителей;
– измерение общего сопротивления всех заземлителей нулевого рабочего провода ВЛИ; измерение тока однофазного короткого замыкания на нулевой провод или полного сопротивления петли «фаза -нуль» с последующим вычислением тока однофазного замыкания.
6.Проверка стрел провеса самонесущего изолированного провода (СИП) и габаритов. Если при приемке ВЛИ в эксплуатацию будет установлено нарушение требований при ее строительстве и монтаже, указанных в пп. 5 и 6, то данная линия не должна приниматься в эксплуатацию.

В перечень документации, представляемой при приемке ВЛИ в эксплуатацию и передаваемой заказчику подрядной организацией, входят:
1.Проект линии, скорректированный и согласованный с заказчиком (исполнительная схема сети)
2.Исполнительный чертеж трассы, выполненный в масштабе 1:500
3.Материалы по согласованию трассы ВЛИ
4.Протокол заводских испытаний (сертификат) на СИП
5.Акты о состоянии СИП на барабанах
6.Сертификаты на линейную арматуру и опоры
7.Акты освидетельствования скрытых работ
8.Протокол измерений сопротивления изоляции
9.Уставки защиты, протоколы наладки коммутационных и защитных аппаратов линии (автоматических выключателей, предохранителей, реле нулевой зашиты и др.)
10.Протокол замеров токов однофазного короткого замыкания в конце линии или сопротивления петли «фаза – нуль» с указанием токов короткого замыкания
11.Протокол испытаний заземляющих устройств
12.Акты приемки переходов и пересечений

Технические условия на СИП

ПРОВОДА САМОНЕСУЩИЕ ИЗОЛИРОВАННЫЕ И ЗАЩИЩЕННЫЕ ДЛЯ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
Технические условия
ТУ 16-705.500-2006 (Взамен ТУ 16.К71-268-98 и ТУ 16.К71-272-98)
Дата введения 01.07.2006

Настоящие технические условия распространяются на самонесущие изолированные провода для воздушных линий электропередачи на номинальное напряжениедо 0,6 / 1 кВ включительно и провода самонесущие защищенные для воздушных линийэлектропередачи на номинальное напряжение 20 кВ (для сетей на напряжение 10, 15 и 20 кВ) и 35 кВ (для сетей на напряжение 35 кВ) номинальной частотой 50 Гц, вдальнейшем именуемые ” провода”.
Провода по конструктивному исполнению, техническим характеристикам и эксплуатационным свойствам соответствуют национальному стандарту Российской Федерации ГОСТР 52373-2005.
Климатическое исполнение проводов – В, категории размещения -1, 2 и 3 по ГОСТ15150-69.
Примеры записи условногообозначения при заказе и в документации другого изделия:
– провода самонесущегоизолированного марки СИП-1 с тремя основными жилами номинальным сечением 70 мм2, с неизолированной несущей жилой номинальным сечением 95 мм2, наноминальное напряжение 0,6/1 кВ:
“Провод СИП-13х70+1х95-0,6/1 ТУ 16-705.500-2006”:
– провода самонесущегоизолированного марки СИП-2 с тремя основными жилами номинальным сечением 50 мм2, с изолированной несущей жилой номинальным сечением 70 мм2, с двумя вспомогательными жилами номинальным сечением 16 мм2, на номинальноенапряжение 0.6/1 кВ:
“Провод СИП-2 Зх50+1х70+2х16-0,6/1ТУ 16-705.500-2006”:
– провода защишенного марки СИП-З с жилой номинальным сечением 120 мм2, на номинальное напряжение 20кВ: “ПроводСИП-3 1×120-20 ТУ 16-705.500-2006”.

1. Технические требования

1.1 Провода должны соответствовать требованиям ГОСТР 52373-2005, требованиям настоящих технических условий и изготавливаться по технологической документации, утвержденной в установленном порядке.

1.2 Марки и размеры
1.2.1 Марки проводов, их наименование и преимушественная область применения приведены в таблице 1.

По требованию заказчика провода всех марок могут быть изготовлены герметизированными. В этом случае к буквенному обозначению марки провода добавляется индекс “г”, например СИПг-3. Коды ОКП приведены в приложении А.
1.2.2 Число, номинально ее ечение фазных и нулевой несущей жил, расчетные наружный диаметр и масса проводов приведены в таблице 2.

Расчетные масса и наружный диаметр проводовприведены в качестве справочного материала.
1.2.3 Провода марок СИП-1 и СИП-2 с нулевой несущейжилой сечением 50 мм и более могут изготавливаться с 1, 2 или 3 вспомогательными жилами.
Номинальное сечение вспомогательных жил для цепей наружного освещения 16, 25 или 35 мм2, для цепей контроля -1,5; 2,5 или 4 мм2.
1.2.4 Строительная длина проводов согласовывается при заказе

1.3 Требования к конструкции
1.3.1 Основные ивспомогательные жилы для цепей освещения должны быть скручены из круглых алюминиевых проволок, иметь круглую форму и быть уплотненными. Вспомогательные жилы дляцепей контроля должны быть медными однопроволочными и соответствовать ГОСТ22483-77.
Допускается сварка алюминиевых проволок при их обрыве или сходе в процессе скрутки. Число соединений проволок не должно быть более шести на строительной длнне, расстояние между соседними соединениями проволок должно быть не менее 50 м.
Прочность при растяжении алюминиевых проволок до их скрутки в жилу должна быть не менее 120 Н / мм2. Число проволок в основной токопроводящей жиле и наружный диаметр основных токопроводящих жил должны соответствовать значениям, указанным в таблице 3.

1.3.2. Нулевая несущая жила и токопроводящая жила защищенных проводов должныбыть скручены из круглых проволок из алюминиевого сплава, иметь круглую форму ибыть уплотненными.
Прочность при растяжении проволок из алюмнниевогосплава до скрутки в жилу должна бытъ не менее 295 Н / мм2, относительное удлинение при разрыве – не менее 4 %, модуль упругости – не менее , коэффициент линейного расширения – не более .
Число проволок в нулевой несущей жиле и токопроводящей жиле защищенных проводов и их наружный диаметр должны соответствовать значениям, указанным в таблице 4.

1.3.3. Разность между максимальным и минимальным диаметрами жил, измеренными во взаимно-перпендикулярных направлениях одного сечения не должнабыть более 0,2 мм.
1.3.4 Диаметр проволок, коэффициент заполнения сеченияжнл должны быть указаны в технологической документаиии предприятия-изготовителя, утвержденной в установленном порядке, и должны сообщаться заказчику по его запросу.
1.3.5 Жилы герметизированных проводов должны содержать водоблокирутощий элемент или элементы, исключающие миграцию влаги вдоль жилы провода, в виде нити, ленты или порошка.
Способ герметизации провода должен быть указан в технологической документации предприятия-изготовителя.
1.3.6 Изоляция основных и вспомогательных токопроводяших жил, изоляция (при наличии) нулевой несущей жилы и защитная изоляция защишенных проводов должна быть экструдирована (выпрессована) из светостабилизированного сшитого полиэтилена. Изоляция должна быть черного цвета.
Номинальная толщина изоляции основных жил, нулевой несущей жилы и вспомогательных жил проводов на напряжение 0,6 / 1 кВ должна соответствовать указанной в таблице 5.

Номинальная толщина защитной изоляции защищенных проводов наноминальное напряжение 20 кВ – 2,3 мм. на номинальное напряжение 35 кВ – 3,5мм.
Нижнее предельное отклонение от номинальной толщиныизоляцни – , где – номинальнаятолщина изоляции, мм. Верхнее предельное отклонение не нормируется
1.3.7 Изолированные основныеи вспомогательные жилы должны быть скручены вокруг нулевой несущей жилы при ееналичии.
Изолированные жилы проводов без нулевой несущей жилыдолжны быть скручены между собой. Скрутка жил должна иметь правое направление.
Шаг скрутки изолированных жил проводов с нулевойнесущей жилой должен соответствовать указанному в таблице 6.
Шаг скрутки изолированных жил проводов без нулевой несущей жилы долженбыть не более 45 см.

1.3.8 Материалы, применяемые для изготовления проводов, должны соответствовать требованиям ГОСТР 52373-2005 и следующим нормативно-техническим документам:
– катанка алюминиевая – ГОСТ 13843-78;
– проволока алюминиевая круглая марки АВЛ -ТУ 16-705.472-87;
– катанка из алюминиевого сплава – ТУ 16-705.493-2006*;
*С 01.12.2006 г.
– пруток из сплава алюминия – ГОСТР 51834-2001;
– проволока из сплава алюминия:
марки ABE – ГОСТ 20967-75,
марки 6101 тип В – МЭК 60104. 1987*;
*С 01.12.2006 -ТУ 16-705.494-2006 “Проволока круглая из алюминиевого сплаваэлектротехническая”
– композиция светастабилизированного силанольносшиваемого полиэтилена марок LE 4421/LE 4472 и LE 4423 LE 4472 – по нормативной документации ф. Borealis;
– водоблокирующие материалы (порошок, ннти, ленты) – по нормативной документации фирм “Freudeburs”, “Gesa Tapes”;
– медная проволока марки ММ – ТУ16-705.492-2005.
Допускается применение других равноценных материалов по согласованию с разработчиком настоящих технических условий и при выполнении процедуры, установленной ГОСТ Р51651-2000.

1.4 Требования к электрическим параметрам
1.4.1 Электрическое сопротивлениеосновных и вспомогательных жил постоянному току, пересчитанное на температуру 20 °С и 1 км длины, соответствующее ГОСТ22483-77, приведено в таблице 3.
Электрическое сопротивление нулевой несущей жилы и токопроводящей жилы защищенных проводов постоянному току, пересчитанное на температуру 20 °С и 1 км длины, должно соответствовать указанному в таблице 4.
1.4.2 Удельное объемное сопротивление изоляции и защитной изоляции при длительно допустимой температуре нагрева токопроводящих жил, должно быть не менее .
1.4.3 Провода после выдержкив воде при температуре (20±10) °С в течение не менее 10 мин должны выдерживать на строительной длине испытание переменным напряжением частотой 50 Гц в течение не менее 5 мин:
– самонесущие изолированные – 4 кВ:
– защищенные на номинальное напряжение 20 кВ – 6 кВ:
– защищенные на номинальное напряжение 35 кВ – 10 кВ.
1.4.4 Самонесущие изолированные провода должны выдерживать на образцах испытание переменным напряжением 10 кв частотой 50 Гц в течение не менее 30 мин после выдержки вводе при температуре (20=10) °С не менее 24 ч.
1.4.5 Защищенные провода на номинальное напряжение 20 кВ должны выдерживать на образцах испытание напряжением 24 кВ, на номинальное напряжение 35 кВ – 40 кВ переменного тока частотой 50 Гц в течение не менее 5 мни.
1.4.6 Пробивное напряжение защитной изоляции защищенных проводов после выдержки в воде при температуре (20±5) °С в течение не менее 1 ч должно быть для проводов на номинальное напряжение 20 кВ – не менее 24 кВ, для проводов на номинальное напряжение 35 кВ – не менее 40 кВ переменного тока частотой 50 Гц.
1.4.7 Расчетные значения активного и индуктивного сопротивления проводов приведены в приложении Б.

1.5 Требования к механическим параметрам
1.5.1 Прочность при растяжении нулевой несушей жилы и токопроводящей жилы защищенных проводов должна соответствовать указанной таблице 4.
1.5.2 Изоляция нулевой несущей жилы (при наличии) должна плотно прилегать к поверхности жилы. Усилие сдвига изоляции нулевой несущей жилы должно быть не менее значений, указанных в таблице 7.

1.5.3 Провода должны быть стойкими кмонтажным изгибам.
1.5.4 Изолированная нулевая несущая жила должна быть стойкой к воздействию термомеханических нагрузок.

1.6 Требования по стойкости к внешним воздействующим факторам
1.6.1 Провода должны быть стойкими к воздействию температуры окружающей среды до 50 °С.
1.6.2 Провода должны быть стойкими к воздействию температуры окружающей среды до минус 60 °С.
1.6.3 Провода должны быть стойкими к воздействию солнечного излучения.
1.6.4* Провода должны бытьстойкими к циклическому воздействию комплекса атмосферных факторов, включающего:
– воздействие солнечного излучения;
– воздействие температуры (70±2) °С;
– воздействие дождя;
– воздействие температуры минус (40±2) °С.
*С 01.01.2008 г.
1.6.5 Герметизированные провода должны быть устойчивы к продольному распространению воды. Распространение воды вдоль провода от места ее проникновения не должно превышать 3 м.

1.7 Характеристики изоляции и защитной изоляции жил должны соответствовать требованиям ГОСТР 52373-2005.

1.8 Срок службы проводов должен быть не менее40 лет.

1.9 Маркировка и упаковка проводов должнасоответствовать требованиям ГОСТР 52373-2005.

2 Требования безопасности

2.1 Требования электробезопасности обеспечиваютсявыполнением требований пп. 1.4.3 – 1.4.6.

3 Правила приемки

3.1 Правила приемки должны соответствоватьтребованиям Г0СТ15.309-98. ГОСТ Р 53272-2005 с дополнениями, изложенными в настоящем разделе.

3.2 Приемосдаточные испытания
3.2.1 Провода предъявляют к приемке партиями.
За партию принимают провода одного маркоразмера, одновременно предъявляемые к приемке. Объем партии – от 1 до 50 с троительных длин провода.
Время выдержки проводов после изготовления в нормальных климатических условиях по ГОСТ15150-69 до предъявления к приемке должно быть не менее 16ч.
3.2.2 Проверку по пп.1.2.2 – 1.2.4 1.3.1 – 1.3.7 1.4.1 1.4.3 1.7 (проверка тепловой деформациии золяции) и 1.9 проводят при приемосдаточных испытаниях.
Проверку строительной длины (п. 1.2.4) проводят в процессе производства.

3.3 Периодические испытания
3.3.1 Периодические испытания проводят не реже 1раза в год на проводах, прошедших приемосдаточные испытания. Проверку по пп.1.4.4 – 1.4.6 1.5.1 – 1.5.3 1.6.5. 1.9 (проверка прочности маркировки) проводят при периодических испытаниях.

3.4 Типовые испытания
3.4.1 Испытания проводят по ГОСТ Р 53272-2005 при изменении конструкции проводов, замене материалов или при измененни технологических процессов по программе, утвержденной в установленном порядке.

4 Методы контроля

4.1 Методы контроля должны соответствоватьтребованиям ГОСТР 52373-2005 с дополнениями, изложенными в настоящем разделе.

4.2 После завершения испытаний на стойкость к циклическому воздействию комплекса атмосферных факторов (п. 1.6.4) образцы подвергают испытаниям по определению прочности при растяжении R и относительного удлинения при разрыве А по ГОСТР МЭК 60811-1-1-98:
– эталонная партия – ;
– вторая партия – ;
– третья партия – .
Измеренные средние значения физико-механических характеристик образцов должны удовлетворять следуюшим соотношениям:

4.3 Проверку срока службы проводов (п. 1.8) проводят по методике ОАО “ВНИИКП”МИ.К00-101-97.

5. Транспортирование и хранение

5.1. Транспортирование и хранение должно соответствовать требованиям ГОСТР 52373-2005.

6 Указания по эксплуатации

6.1 Изолированные провода допускается эксплуатнроватъ при температуре окружающей среды от минус 60 °С до плюс 50 °С

6.2 Монтаж проводов рекомендуется проводить при температуре окружающей среды не ниже минус 20 °С

6.3 Подвеска проводов в воздушных линиях электропередачи должна соответствовать требованиям Правил устройства электроустановок.
Самонесущие изолированные провода на номинальное напряжение 0,6 / 1 кВ без нулевой несущей жилы марки СИП-4 предназначены для выполнения ответвлений от ВЛ к вводу, для прокладки по стенам зданий или сооружений.
Механические напряжения в проводах при их монтаже следует принимать в соответствии с ПУЭ и типовыми проектами опор ВЛ.

6.4 Расстояние от защищенных проводов до ветвей и кроны деревьев следует принимать в соответствии с ПУЭ.

6.5 Радиус изгиба при монтаже и установленного на опорах провода должен быть 10D, где D – расчетный наружный диаметр провода, мм.

6.6 Допустимый нагрев токопроводящих жил при эксплуатации не должен превышать 90 °С в нормальном режиме и 250 °С – при коротком замыкании.

6.7 Допустимые токовые нагрузки проводов, рассчитанные при температуре окружающей среды 25 °С, скорости ветра 0.6 м/с и интенсивности солнечной радиации 1000 Вт / м2, и допустимые токи односекундного короткого замыкания должны соответствовать указанным в таблице 8.

Сип провод таблица мощности – Морской флот

Сегодня для прокладки воздушных электрических линий вместо нескольких разделённых друг от друга голых алюминиевых проводов, прикрученных к изоляторам, используют провод СИП (Самонесущий Изолированный Провод). СИП представляет собой один или жгут из нескольких изолированных проводов, который крепится к опорам специальными креплениями за одну или за все жилы одновременно (в зависимости от его разновидности).

СИП имеет несколько разновидностей:

  • СИП-1 — несущая нулевая жила без изоляции, фазные жилы заизолированы. Изоляция — термопластичный светостабилизированный полиэтилен. Крепится за нулевую жилу. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.
  • СИП-1А — то же, что и СИП-1, но все жилы заизолированы
  • СИП-2 — несущая нулевая жила без изоляции, фазные жилы заизолированы. Изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен (полиэтилен с поперечными молекулярными связями). Крепится за нулевую жилу. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.
  • СИП-2А — то же, что и СИП-2, но все жилы заизолированы.
  • СИП-3 — одножильный провод. Жила выполнена из уплотнённого сплава или уплотнённой сталеалюминевой конструкции проволок. Изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен. Рабочее напряжение: до 35 кВ.
  • СИП-4 — все жилы заизолированы. Изоляция — термопластичный светостабилизированный полиэтилен. Не имеет несущей жилы. Крепится за все жилы одновременно. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.
  • СИП-5 — то же, что и СИП-4, но изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен.

Выбор разновидности СИП для СНТ

Для прокладки воздушных линий в СНТ наиболее приемлемым является провод СИП-2А.

Недостатки других типов СИП:

  • У СИП-1 и СИП-2 на неизолированной нулевой жиле при её обрыве возможно присутствие опасного для людей потенциала.
  • У СИП-1, СИП-1А и СИП-4 менее прочная изоляция.
  • СИП-3 предназначен для напряжений свыше 1000 вольт. Кроме того, это одиночный провод, его не сворачивают в жгут.
  • СИП-4 и СИП-5 могут применяться только для отводов к домам. Из-за отсутствия упрочнённой несущей жилы могут растягиваться со временем.

СИП-2А может иметь в своём жгуте жилы как одного, так и разных сечений. Как правило, при сечениях фазных жил до 70 кв.мм. несущая нулевая жила для прочности делается большего сечения, чем фазные, а свыше 95 кв.мм. – меньшего, потому что прочности уже хватает, а электрически (при равномерном распределении нагрузки между фазами) нулевая жила нагрузки практически не несёт. Также распространены жгуты с жилами одинакового сечения. Жилы освещения, если таковые присутствуют в жгуте, делают сечением 16 или 25 кв.мм.

Расчёт сечения фазных жил СИП

При расчёте сечения фазных проводов следует учитывать не только максимальный ток, который они могут держать, а ещё и падение напряжения на конце линии, которое не должно превышать 5% при максимальной нагрузке. При расстояниях свыше 100 метров падение напряжения в линии уже становится узким местом. Провод ещё держит нагрузку, но до конца провода доходит слишком низкое напряжение.

Рассмотрим ситуацию на примере моего СНТ. Длина магистральной линии 340 метров. Максимальная мощность энергопринимающих устройств — 72 кВт. Требуется подобрать соответствующий СИП. Для этого вычислим максимальный ток, который может протекать в проводах:

Вычислим максимальную мощность, приходящуюся на 1 фазу.
72 кВт / 3 фазы = 24 кВт = 24000 Вт.

Вычислим максимальный ток одной фазы. На выходе из трансформатора по стандарту 230 В. При подсчёте учитываем также емкостную и индуктивную нагрузку от бытовых приборов, используя косинус фи = 0,95.
24000 Вт / (230 В * 0,95) = 110 А

Итак, провод должен держать 110 А. Смотрим технические характеристики СИП для разных сечений, и видим, что 110 А вполне выдержит СИП с сечением фазных жил 25 кв.мм.

Казалось бы, что ещё нужно? Но не всё так просто. У нас линия длиной 340 метров, а любой провод имеет своё собственное сопротивление, которое снижает напряжение на его конце. Согласно допускам, падение напряжения на максимальной нагрузке в конце линии не должно превышать 5%. Посчитаем падение напряжения для нашего случая с жилами 25 кв.мм.

Рассчитаем сопротивление 350 м провода сечением 25 кв.мм.:

Удельное сопротивление алюминия в СИП — 0,0000000287 ом·м.
Сечение провода — 0,000025 кв.м.
Удельное сопротивление провода 25 кв.мм = 0,0000000287 / 0,000025 = 0,001148 ом·м
Сопротивление 350 метров провода сечением 25 кв.мм. = 0,001148 * 350 = 0,4018 ом

Рассчитаем сопротивление нагрузки 24 000 Вт:

Выведем удобную для расчёта формулу.

и подставив в последнюю формулу значения, рассчитаем сопротивление нагрузки:
230 В * 230 В * 0,95 / 24000 Вт = 2,094 ом

Рассчитаем полное сопротивление всей цепи, сложив оба полученных выше сопротивления:

0,4018 ом + 2,094 ом = 2,4958 ом

Рассчитаем максимальный ток в проводе, который может возникнуть, исходя из полного сопротивления цепи:

230 В / 2,4958 ом = 92,1564 А

Рассчитаем падение напряжения в проводе, перемножив максимально возможный ток и сопротивление провода:

92,1564 А * 0,4018 ом = 37 В

Падение напряжения в проводе в 37 вольт — это 16% от исходного напряжения 230 вольт, что намного больше допустимых 5%. Вместо 230 вольт на конце линии при полной нагрузке окажется всего 230 – 37 = 193 вольта вместо допустимых 230 – 5% = 218,5. Поэтому сечение жил надо увеличивать.

Для рассматриваемого нами случая подойдёт сечение фазных жил 95 кв.мм. Это существенно больше, чем необходимо по току, но при максимальной нагрузке на конце линии такое сечение даст падение напряжения 10,8 В, что соответствует 4,7% от исходного напряжения, что вписывается в допуск.

Таким образом, нам для линии 350 метров и нагрузки по 24 кВт на фазу, необходим СИП-2А сечением фазных жил 95 кв.мм.

Замечу, что при неравномерной нагрузке на фазы усиливается ток по нулевому проводнику, а значит, его сопротивление тоже начинает играть роль, и его следует включить в расчёт (например, увеличить расчётную длину провода, скажем, в полтора раза). При очень неравномерной нагрузке (например, зимой, когда в СНТ живёт 1-2 человека, отапливающихся электрообогревателями, которые сидят на 1, или пусть даже на 2 фазах) может возникнуть перекос фаз на самом трансформаторе. В этом случае напряжение на нагруженных фазах падает ещё больше, а на не нагруженной – возрастает. Поэтому в идеале таким потребителям следует ставить трёхфазный ввод, и включать разные обогреватели в разные фазы.

Сечения изолированных проводов СИП до 1 кВ выбирают по экономической плотности тока и нагреву при числе часов использования максимума нагрузки более 4000 – 5000, при меньшей продолжительности максимума нагрузки — по нагреву. Если сечение провода, определенное по этим условиям, получается меньше сечения, требуемого другими техническими условиями (механическая прочность, термическая стойкость при токах КЗ, потери напряжения), то необходимо принимать наибольшее сечение, требуемое этими техническими условиями.

При выборе сечений СИП по нагреву следует учитывать материал изоляции провода: термопластичный или сшитый полиэтилен. Допустимые температуры жил проводов с различной изоляцией для различных режимов работы приведены в табл. 1.

Таблица 1. Конструктивные и стоимостные характеристики изолированных проводов

Изоляция из сшитого полиэтилена более термоустойчива, чем из термопластичного полиэтилена. В нормальных режимах работы температура жилы с изоляцией из термопластичного полиэтилена ограничена 70 °С, а с изоляцией из сшитого полиэтилена — 90 °С.

Режим перегрузки СИП допускается до 8 ч в сутки, не более 100 ч в год и не более 1000 ч за весь срок службы провода.

Соответствующие допустимой температуре допустимые длительные токи Iдоп для различных конструкций СИП приведены в табл. 2 и 3. Здесь же указаны омические сопротивления фазной и нулевой жил и предельные односекундные токи термической стойкости.

Табл. 2. Электрические параметры проводов СИП-1, СИП-1А (СИП-2, СИП-2А)

Табл. 3. Электрические параметры проводов СИП-4

Табл. 4. Допустимые длительные токи изолированных проводов

Для сопоставления в табл. 4 приведены допустимые длительные токи неизолированных проводов. Провода СИП напряжением до 1 кВ допускают меньшие токовые нагрузки, чем неизолированные провода. Провода СИП охлаждаются воздухом менее эффективно, поскольку имеют изоляцию и скручены в жгут.

Провода с изоляцией из сшитого полиэтилена в 1,15 – 1,2 раза дороже проводов с изоляцией из термопластичного полиэтилена. Однако, как видно из табл. 2 и 3, СИП с изоляцией из сшитого полиэтилена имеют в 1,3 – 1,4 раза большую пропускную способность, чем провода такого же сечения с изоляцией из термопластичного полиэтилена. Очевидно, что выбор сечения СИП следует проводить на основе технико-экономического сравнения вариантов с различной изоляцией.

Рассмотрим конкретный пример выбора сечения СИП по расчетному току Iрасч = 140 А.

В соответствии с исходными данными табл. 2 можно принять два варианта СИП:

СИП-1А 3×50 + 1×70, I доп = 140 А; изоляция — термопластичный полиэтилен;

СИП-2А 3×35 + 1×50, I доп = 160 А; изоляция — сшитый полиэтилен.

Очевидно, что экономически целесообразно принять СИП-2А 3×35 + 1×50 с изоляцией из сшитого полиэтилена:

Таким образом, фактически осуществляется замена провода СИП-1А на провод СИП-2А меньшего сечения и меньшей стоимости. Благодаря этой замене:

уменьшается масса провода;

уменьшаются габариты провода и соответственно снижаются гололедно-ветровые нагрузки на провод;

увеличивается срок службы ВЛИ, так как сшитый полиэтилен долговечнее термопластичного полиэтилена.

Технические параметры провода СИПн-4 соответствуют параметрам провода СИП-4. Провод СИПн-4 с изоляцией, не распространяющей горение, следует применять в условиях с повышенными требованиями по пожарной безопасности:

для вводов в жилые дома и промышленные постройки;

при прокладке по стенам домов и зданий;

в зонах с повышенной пожарной опасностью.

Если выбор провода СИПн-4 определяется исходя из требований пожарной безопасности, то выбор между проводами марки СИП-4 и СИПс-4 производится технико-экономическим сравнением вариантов.

Для проверки сечений на термическую стойкость при токах КЗ в табл. 2 и 3 приведены допустимые односекундные токи термической стойкости I к1.

При другой продолжительности КЗ допустимый ток термической стойкости определяется умножением тока I к1 на поправочный коэффициент

где t — продолжительность КЗ, с.

По условиям механической прочности на магистралях ВЛИ, линейных ответвлениях и ответвлениях к вводам следует применять провода с минимальными сечениями, указанными в табл. 5. При проверке сечений СИП по допустимой потере напряжения необходимо знать погонные параметры провода. Омические сопротивления СИП приведены в табл. 11 и 2, индуктивные сопротивления — в табл. 6.

Табл. 5. Провода ВЛИ с минимальными сечениями (пример)

Табл. 6. Индуктивные сопротивления многожильных проводов СИП

Следует отметить, что индуктивные сопротивления неизолированных проводов ВЛИ составляют Xо = 0,3 Ом/км.

Благодаря меньшим реактивным сопротивлениям потери напряжения в линии с СИП будут меньше, чем в линии с неизолированными проводами при прочих равных условиях.

Сечения защищенных изоляцией проводов напряжением выше 1 кВ выбираются по экономической плотности тока. Выбранные сечения должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева, термической стойкости при токах КЗ, механической прочности, допустимой потере напряжения.

Допустимые температуры нагрева защищенных изоляцией проводов (СИП-3, ПЗВ, ПЗВГ) приведены в табл. 1, электрические параметры этих проводов — в табл. 7 и 8.

Сечения защищенных изоляцией проводов напряжением выше 1 кВ выбираются по экономической плотности тока. Выбран- ные сечения должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева, термической стойкости при токах КЗ, механической прочности, допустимой потере напряжения.

Табл. 7. Электрические параметры проводов СИП-3

Табл. 8. Электрические параметры проводов ПЗВ и ПЗВГ

Табл. 9. Провода BЛЗ с минимальными сечениями (пример)

Сечения защищенных изоляцией проводов напряжением выше 1 кВ выбираются по экономической плотности тока. Выбранные сечения должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева, термической стойкости при токах КЗ, механической прочности, допустимой потере напряжения.

Допустимые длительные токи защищенных изоляцией проводов выше, чем неизолированных проводов. Это объясняется хорошими условиями охлаждения одножильных изолированных проводов, а также более благоприятными условиями работы контактных соединений по сравнению с контактными соединениями неизолированных проводов. На ВЛИ и ВЛЗ все контактные соединения герметизируются.

Термическая стойкость изолированных проводов напряжением выше 1 кВ проверяется так же, как изолированных проводов напряжением до 1 кВ.

По условиям механической прочности на ВЛЗ следует применять провода с минимальными сечениями, указанными в табл. 9.

Просматривая простоты интернета на предмет электромонтажа, обнаружил на одном форуме тему с обсуждением “выдержит ли сип 4х16 15квт”. Вопрос возникает потому что на подключение частного дома выделяют 15 кВт 380 вольт. Ну и народ интересуется не маловато ли заложить 16 квадрат на ответвление от воздушной линии? Заглянул я счанала в ПУЭ, но почему то на тему мощности СИПа ничего там не нашел. Вот есть только табличка 1.3.29 “Допустимый длительный ток для неизолированных проводов по ГОСТ 839-80”. И по ней видно что максимальный допустимый ток для сечения 16кв. мм. провода типа АС, АСКС, АСК вне помещения составляет 111 ампер. Ну хоть что то для начала.

Сколько киловатт выдержит СИП 4х16?

Но зато есть ГОСТ 31943-2012 “Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередачи”. В конце госта, в пункте 10 указания по эксплуатации, есть табличка

Сколько киловатт выдерживает СИП – таблица:

Сечение СИПнапряжение 380Внапряжение 220В
СИП 4х1638 кВт66 кВт
СИП 4х2550 кВт85 кВт
СИП 4х3560 кВт105 кВт
СИП 4х5074 кВт128 кВт
СИП 4х7091 кВт158 кВт
СИП 4х95114 кВт198 кВт
СИП 4х120129 кВт225 кВт
СИП 4х150144 кВт250 кВт
СИП 4х185166 кВт288 кВт
СИП 4х240195 кВт340 кВт

Методика расчета

Берем табличку 10 и по ней находим что одна жила сипа 16 кв.мм. выдерживает – 100 ампер. И далее самое главное, на сколько надо умножать эти 100А – на 220 или 380? Тут надо посмотреть с точки зрения потребителей которые будут подключены к сипу. Если это обычный жилой дом, то трехфазных приборов не так уж много (ну единственное это индукционная плита или электродуховка приходит на ум, хотя они по сути своей 220В), если это какая то ремонтная мастреская, то трехфазного оборудования уже побольше (подъемники, сварка, компрессора).

В начале темы поднимался вопрос “выдержит ли сип 4х16 15квт”? Поэтому для частного дома мы умножаем 220Вх100А=22кВт по фазе. Но не забываем что фазы то у нас три. А это уже 66 киловатт суммарно для жилого дома. Что представляет собой 4х кратный запас относительно выдаваемых техусловий.

Основным предназначением кабелей СИП является передача электроэнергии по воздушным линиям. Кабель активно используется при отводе электроэнергии от основных магистралей к жилым и хозяйственным сооружениям, при строительстве осветительных сетей на улицах населенных пунктов.

Самонесущий изолированный провод (СИП)

Конструкция СИП

Фазные алюминиевые провода покрыты светостабилизирующим изоляционным покрытием черного цвета. Полиэтиленовое покрытие обладает высокой устойчивостью к влаге и ультрафиолетовым солнечным лучам, которые разрушают резиновую или обычную полимерную изоляцию.

Провода скручиваются в жгут вокруг нулевой алюминиевой жилы, в центре которой стальной провод. Сердечник нулевой жилы является несущей основой всего кабеля. Некоторые конструкции кабелей СИП с малым сечением и небольшим количеством жил имеют легкий вес, т. к. в этих видах отсутствует стальная жила. СИП расшифровывается как самонесущий изолированный провод.

Виды и строение

Производится пять основных типов СИП проводов:

  1. СИП-1 включает в себя три фазы, каждая из которых скручена в жгут из нескольких алюминиевых проводов вокруг сердечника из алюминиевого сплава. Провода четвертой нулевой жилы скручиваются вокруг стального сердечника. Фазы изолированы термопластиком, устойчивым к ультрафиолетовым лучам. На марке кабеля СИП-1А нулевой провод, как и фазные жилы, в изолированной оболочке. Такие кабели выдерживают продолжительное время нагрева при 70°С.

Конструкция кабеля СИП-1, СИП-1А

  1. СИП-2 и СИП-2А имеют аналогичную СИП-1 и 1А конструкцию, разница лишь в изоляционной оболочке. Изоляцией служит «сшитый полиэтилен» – соединение полиэтилена на молекулярном уровне в сетку с широкими ячейками с трехмерными поперечными связями. Такая структура изоляции намного прочнее к механическим воздействиям и выдерживает более низкие и высокие температуры при длительном воздействии (до 90°С). Это позволяет использовать такую марку СИП кабеля в холодных климатических условиях при больших нагрузках. Максимальное напряжение передаваемой электроэнергии до 1Кв.

  1. СИП-3 – одножильный кабель со стальным сердечником, вокруг которого свиты провода из алюминиевого сплава AlMgSi. Изоляционная оболочка из «сшитого полиэтилена» позволяет использовать СИП-3 для строительства воздушных линий передачи электроэнергии с напряжением до 20 кВ. Рабочая температура кабеля 70°С, его можно эксплуатировать длительное время при температурах в диапазоне от минус 20°С до + 90°С. Такие характеристики позволяют использовать СИП-3 в различных климатических условиях: при умеренном климате, холодном или в тропиках.

Внутреннее устройство кабеля СИП-3

  1. СИП-4 и СИП-4Н не имеют нулевого провода со стальным стержнем, они состоят из парных жил. Буква Н указывает, что провода в жиле из алюминиевого сплава. ПВХ изоляция устойчива к ультрафиолетовому облучению.

Конструкция самонесущего изолированного провода СИП-4

  1. СИП-5 и СИП-5Н – две жилы имеют аналогичную структуру с СИП-4 и СИП-4Н, отличие в изоляционной оболочке. Технология сшитого полиэтилена позволяет увеличить время эксплуатации при максимально допустимой температуре на 30 процентов. ЛЭП с использованием СИП-5 применяют в холодном и умеренном климате, передавая электроэнергию с напряжением до 2,5 кВ.

Внутреннее устройство самонесущего изолированного провода СИП-5

В зависимости от условий эксплуатации и нагрузки потребляемой электроэнергии выбирают марку и сечение СИП кабеля.

Выбор сечения СИП

Выбор и расчет сечения проводов СИП для подключения различных объектов потребления производится по классической методике. Складываются максимальные потребляемые мощности электроустановок, расчет токовой нагрузки осуществляется по формуле:

— P – суммарная потребляемая мощность;

— I – максимальный потребляемый ток;

— U – напряжение в сети.

Руководствуясь значением максимального тока, по заранее просчитанным таблицам следует выбрать необходимое сечение СИП проводов.

Параметры наиболее используемых кабелей СИП для подключения зданий от основных магистралей линий электропередач (СИП-1, СИП-1А, СИП-2, СИП-2А)

Сечение в мм и количество жилСопро-
тивле-
ние фаз
в Ом
на 1км
Максимально
допустимый
ток фазы с
термоплас-
тиковой изо-
ляцией
Максимально допустимый ток фазы со сшитым полиэти-
леном
Ток короткого
замыкания в
кА при продол-жительности 1с
1х16+1х251.91751051
2х161.91751051
2х251.21001351.6
3х161.91701001
3х251.2951301.6
3х16+1х251.91701001
3х25+1х351.2951301.6
3х120 +1х950.252503405.9
3х95+1х950.322203005.2
3х95+1х700.322203005.2
3х50+1х950.441802404.5
3х70+1х700.441802404.5
3х50+1х700.641401953.2
3х50+1х500.641401953.2
3х35+1х500.871151602.3
3х25+1х351.2951301.6
3х16+1х251.91701001
4х16+1х251.91701001
4х25+1х351.2951301.2

При выборе сечения и марки СИП проводов важно учитывать не только максимальную токовую нагрузку, но и температуру, время, в течение которого можно эксплуатировать кабель в экстремальных условиях. Обычно допустимая продолжительность составляет от 4000 до 5000 часов.

Максимальная температура для проводов

Выбирая марку СИП кабеля и его сечение по нагреву, обязательно нужно учитывать тип изоляции: сшитый полиэтилен или термопластик. С учетом потерь напряжения, термической стойкости при коротком замыкании, механической прочности, при недостаточной величине одного из параметров выбирается кабель с большим сечением.

При эксплуатации СИП кабеля перегрузки допустимы до 8 часов в сутки, 100 часов в год и не более 1000 часов за весь период работы. Чаще всего для подключения жилых домов или хозяйственных объектов применяют СИП-2А, это объясняется некоторыми недостатками остальных моделей кабеля:

  • на СИП-1 и СИП-2 нулевая жила не изолирована, при обрыве на ней может быть наведенный, опасный для человека потенциал;
  • СИП-1(А), СИП-4 имеет непрочную изоляцию;
  • СИП-3 используется только при напряжениях выше 1000В, это одиночный провод;
  • СИП-4 или СИП-5 не имеют центральной несущей жилы, поэтому могут применяться только на коротких расстояниях, на больших интервалах кабель растягивается и провисает.

Из вышеприведенной таблицы видно, что кабель СИП-2А может быть с одинаковым или разным сечением жил. Обычно при сечении фазных жил 70 кв./мм, нулевая жила для прочности делается 95мм/кв. При большем сечении фаз несущую фазу не увеличивают, механической прочности вполне хватает. При равномерном распределении электроэнергии по фазам, нулевая жила электрической и тепловой нагрузки практически не испытывает. Для осветительных сетей обычно используют кабели с сечением жил 16 или 25 кв./мм.

Пример расчета

Пример расчета сечения СИП кабеля для подключения объекта с суммарной мощностью электроприборов 72 Вт, на расстоянии от основной магистрали электроэнергии 340 м. Опоры для подвески СИП кабеля надо разместить с промежутками не более 50 м, это существенно снизит механическую нагрузку на провода. Следует рассчитать максимальный ток для трехфазной цепи при включении всех электроприборов. При условии, что нагрузка будет распределяться равномерно между фазами, на одну фазу придется:

72 кВт / 3 = 24 кВт.

Максимальный ток на одной фазе с учетом индуктивной и емкостной нагрузки электроприборов (коэффициент cos fi = 0.95) составит:

24 кВт / (230V* 0,95) = 110A.

По таблице выбирается СИП кабель с сечением 25 А, однако, учитывая длину кабеля 340 м, надо принимать во внимание потери напряжения, которые должны составлять не более 5%. Для удобства подсчета, длину кабеля округляют до 350 м:

  • в СИП удельное сопротивление алюминия 0,0000000287 ом/м;
  • сопротивление провода будет Rпр. = (0,0000000287 / 0,000025) Ом/м * 350 м = 0,4 Ом;
  • сопротивление нагрузки для 24 кВт. Rн = U 2 * cos fi: P = 230 2 * 0,95 / 24кВт = 2,094 Ом;
  • полное сопротивление – Rполн. = 0,40 Ом. + 2,094 Ом. = 2,5 Ом.

Исходя из расчетных данных, максимальный ток в фазной жиле будет:

I = U / R = 230V: 2,5 Om = 92 А

Падение напряжения равно I max * Rпр. = 93А * 0,4 Ом = 37V.

37 Вольт составляет 16 процентов от сетевого напряжения U = 230В, это больше, чем допустимые 5%. По расчетам, подходит СИП с сечением 95 кв./мм. Потери при таком проводе 11 В, это составляет 4,7%. При расчете однофазной линии общую мощность не делят на 3, длину кабеля умножают на 2.

Монтаж. Видео

Советы по монтажу провода СИП к дому представлены в этом видео.

Можно сделать вывод, что СИП кабели имеют целый ряд преимуществ по отношению к старым моделям алюминиевого кабеля, не имеющего изоляции. Кабель надежно защищен от короткого замыкания при прокладке в ветвях деревьев и других сложных условиях эксплуатации. Его можно прокладывать на стенах зданий, сооружений, вдоль ограждений, при этом не требуется высокая квалификация работников. Отсутствие специальных опор и изоляторов снижает время и затраты на монтаж. Благодаря изоляции и другим конструктивным особенностям сфера применения СИП кабелей существенно расширилась.

Сегодня для прокладки воздушных электрических линий вместо нескольких разделённых друг от друга голых алюминиевых проводов, прикрученных к изоляторам, используют провод СИП (Самонесущий Изолированный Провод ). СИП представляет собой один или жгут из нескольких изолированных проводов, который крепится к опорам специальными креплениями за одну или за все жилы одновременно (в зависимости от его разновидности).

СИП имеет несколько разновидностей:

  • СИП-1 — несущая нулевая жила без изоляции, фазные жилы заизолированы. Изоляция — термопластичный светостабилизированный полиэтилен. Крепится за нулевую жилу. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.
  • СИП-1А — то же, что и СИП-1, но все жилы заизолированы
  • СИП-2 — несущая нулевая жила без изоляции, фазные жилы заизолированы. Изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен (полиэтилен с поперечными молекулярными связями). Крепится за нулевую жилу. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.
  • СИП-2А — то же, что и СИП-2, но все жилы заизолированы.
  • СИП-3 — одножильный провод. Жила выполнена из уплотнённого сплава или уплотнённой сталеалюминевой конструкции проволок. Изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен. Рабочее напряжение: до 35 кВ.
  • СИП-4 — все жилы заизолированы. Изоляция — термопластичный светостабилизированный полиэтилен. Не имеет несущей жилы. Крепится за все жилы одновременно. Рабочее напряжение: до 0,66/1 кВ с частотой 50 Гц.
  • СИП-5 — то же, что и СИП-4, но изоляция — сшитый светостабилизированный полиэтилен.

Выбор разновидности СИП для СНТ

Для прокладки воздушных линий в СНТ наиболее приемлемым является провод СИП-2А.

Недостатки других типов СИП:

  • У СИП-1 и СИП-2 на неизолированной нулевой жиле при её обрыве возможно присутствие опасного для людей потенциала.
  • У СИП-1, СИП-1А и СИП-4 менее прочная изоляция.
  • СИП-3 предназначен для напряжений свыше 1000 вольт. Кроме того, это одиночный провод, его не сворачивают в жгут.
  • СИП-4 и СИП-5 могут применяться только для отводов к домам. Из-за отсутствия упрочнённой несущей жилы могут растягиваться со временем.

СИП-2А может иметь в своём жгуте жилы как одного, так и разных сечений. Как правило, при сечениях фазных жил до 70 кв.мм. несущая нулевая жила для прочности делается большего сечения, чем фазные, а свыше 95 кв.мм. – меньшего, потому что прочности уже хватает, а электрически (при равномерном распределении нагрузки между фазами ) нулевая жила нагрузки практически не несёт. Также распространены жгуты с жилами одинакового сечения. Жилы освещения, если таковые присутствуют в жгуте, делают сечением 16 или 25 кв.мм.

Расчёт сечения фазных жил СИП

При расчёте сечения фазных проводов следует учитывать не только максимальный ток, который они могут держать, а ещё и падение напряжения на конце линии, которое не должно превышать 5% при максимальной нагрузке. При расстояниях свыше 100 метров падение напряжения в линии уже становится узким местом. Провод ещё держит нагрузку, но до конца провода доходит слишком низкое напряжение.

Рассмотрим ситуацию на примере моего СНТ. Длина магистральной линии 340 метров. Максимальная мощность энергопринимающих устройств — 72 кВт. Требуется подобрать соответствующий СИП. Для этого вычислим максимальный ток, который может протекать в проводах:

Вычислим максимальную мощность, приходящуюся на 1 фазу.
72 кВт / 3 фазы = 24 кВт = 24000 Вт.

Вычислим максимальный ток одной фазы. На выходе из трансформатора по стандарту 230 В. При подсчёте учитываем также емкостную и индуктивную нагрузку от бытовых приборов, используя косинус фи = 0,95.
24000 Вт / (230 В * 0,95) = 110 А

Итак, провод должен держать 110 А. Смотрим технические характеристики СИП для разных сечений, и видим, что 110 А вполне выдержит СИП с сечением фазных жил 25 кв.мм.

Казалось бы, что ещё нужно? Но не всё так просто. У нас линия длиной 340 метров, а любой провод имеет своё собственное сопротивление, которое снижает напряжение на его конце. Согласно допускам, падение напряжения на максимальной нагрузке в конце линии не должно превышать 5%. Посчитаем падение напряжения для нашего случая с жилами 25 кв.мм.

Рассчитаем сопротивление 350 м провода сечением 25 кв.мм.:

Удельное сопротивление алюминия в СИП — 0,0000000287 ом·м.
Сечение провода — 0,000025 кв.м.
Удельное сопротивление провода 25 кв.мм = 0,0000000287 / 0,000025 = 0,001148 ом·м
Сопротивление 350 метров провода сечением 25 кв.мм. = 0,001148 * 350 = 0,4018 ом

Рассчитаем сопротивление нагрузки 24 000 Вт:

Выведем удобную для расчёта формулу.

и подставив в последнюю формулу значения, рассчитаем сопротивление нагрузки:
230 В * 230 В * 0,95 / 24000 Вт = 2,094 ом

Рассчитаем полное сопротивление всей цепи, сложив оба полученных выше сопротивления:

0,4018 ом + 2,094 ом = 2,4958 ом

Рассчитаем максимальный ток в проводе, который может возникнуть, исходя из полного сопротивления цепи:

230 В / 2,4958 ом = 92,1564 А

Рассчитаем падение напряжения в проводе, перемножив максимально возможный ток и сопротивление провода:

92,1564 А * 0,4018 ом = 37 В

Падение напряжения в проводе в 37 вольт — это 16% от исходного напряжения 230 вольт, что намного больше допустимых 5%. Вместо 230 вольт на конце линии при полной нагрузке окажется всего 230 – 37 = 193 вольта вместо допустимых 230 – 5% = 218,5. Поэтому сечение жил надо увеличивать.

Для рассматриваемого нами случая подойдёт сечение фазных жил 95 кв.мм. Это существенно больше, чем необходимо по току, но при максимальной нагрузке на конце линии такое сечение даст падение напряжения 10,8 В, что соответствует 4,7% от исходного напряжения, что вписывается в допуск.

Таким образом, нам для линии 350 метров и нагрузки по 24 кВт на фазу, необходим СИП-2А сечением фазных жил 95 кв.мм.

Замечу, что при неравномерной нагрузке на фазы усиливается ток по нулевому проводнику, а значит, его сопротивление тоже начинает играть роль, и его следует включить в расчёт (например, увеличить расчётную длину провода, скажем, в полтора раза). При очень неравномерной нагрузке (например, зимой, когда в СНТ живёт 1-2 человека, отапливающихся электрообогревателями, которые сидят на 1, или пусть даже на 2 фазах) может возникнуть перекос фаз на самом трансформаторе. В этом случае напряжение на нагруженных фазах падает ещё больше, а на не нагруженной – возрастает. Поэтому в идеале таким потребителям следует ставить трёхфазный ввод, и включать разные обогреватели в разные фазы.

Провод СИП-4 4х25 – ООО “ЭКС-Воронеж”

Марка: СИП-4 4х25 Число жил: 4 Сечение жил, мм²: 25 мм² Наружный диаметр кабеля, мм: 21,0 Масса 1 км кабеля, кг: 387 кг Материал жилы: Алюминий Материал изоляции: СПЭ Напряжение: до 1 кВ Подгруппа: Алюминиевый

Назначение провода СИП-4 4х25

Провод СИП-4 4х25 применяется для выполнения ответвлений к конечному пользователю, для прокладки по стенам зданий или инженерных сооружений с напряжением в пределах 0,4–1,0 кВ. Крепится одновременно за четыре жилы (площадь сечения — 25 мм²) и характеризуется высокой несущей способностью, простотой монтажа / обслуживания, устойчивостью к осадкам и низким температурам.

Расшифровка обозначения провода СИП-4 4х25:

С — Самонесущий
И — Изолированный
П — Провод
4 — Тип конструкции: провод самонесущий с алюминиевыми фазными токопроводящими жилами, с изоляцией из сшитого полиэтилена до 1 кВ
4 — количество жил
25 — сечение жилы

Устройство провода

Данный тип кабеля представляет собой изолированные алюминиевые жилы, круглой формы, многопроволочные уплотненные. В качестве изоляции применяется светостабилизированный сшитый полиэтилен. Толщина изоляции провода СИП-4 4х25 на напряжение до 1 кВ — 1,3 мм.

Расчетная длина провода СИП-4 4х25 на барабане:

Барабан, типДлина провода, мМасса барабана с обшивкой, кгВысота барабана, ммШирина барабана, мм
810043838350
15051838520
20053,5838620
10450561044646
127501321264650
12а10501511264864
1414502171444875

Электрические характеристики

  • Допустимый ток нагрузки жилы: 130 А
  • Активное сопротивление: 1,91 Ом/км
  • Индуктивное сопротивление: 0,0754 Ом/км

Технические параметры

  • Вид климатического исполнения проводов B, категории размещения 1, 2 и 3 по ГОСТ 15150
  • Радиус изгиба при монтаже — не менее 10 наружных диаметров.
  • Монтаж допускается при температуре не ниже -20°C.
  • Эксплуатация при температурах от — 60°C до + 50°C.
  • Гарантийный срок — 3 года с момента ввода провода в эксплуатацию.
  • Срок службы проводов — не менее 40 лет.

Дополнительные преимущества провода СИП-4:

  • снижение нагрузки на опоры;
  • отсутствие риска КЗ при перехлестывании жил;
  • широкий диапазон рабочих температур;
  • минимальные показатели удельного сопротивления.

СИП-2 3х120+1х95

СИП-2 3х120+1х95

Провода СИП-2 3х120+1х95 предназначены для применения в воздушных линиях электропередачи на переменное напряжение до 0,6/1 кВ номинальной частоты 50 Гц. Самонесущие изолированные провода СИП-2 3х120+1х95 по конструктивному исполнению, техническим и эксплуатационным свойствам соответствуют стандарту HD 626 S1 Европейского комитета по стандартизации и электротехнике (CELENEC).

Провода СИП-2 3х120+1х95 предназначены для эксплуатации на открытом воздухе, под навесом и в помещениях в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом, в атмосфере с содержанием сернистого газа до 250 мг/м2 в сутки (до 0,31 мг/м3) и хлоридов до 300 мг/м2 в сутки. Самонесущие изолированные провода СИП-2 3х120+1х95 стойки к воздействию солнечной радиации, характеризующейся верхним значением интегральной плотности теплового потока 1120 Вт/м2±10%, в том числе плотности ультрафиолетовой части спектра 68 Вт/м2±25%. Допустимые усилия в нулевой несущей жиле при тяжении и эксплуатации не должны превышать 45 Н/кв. мм. Допустимый нагрев токопроводящих жил в режиме перезагрузки продолжительностью 8 часов в сутки не должен превышать плюс 130°С. 

Технические характеристики

  • номинальное напряжение, кВ0,6/1
  • удельное объемное сопротивление изоляции, не менее, Ом*см1*1012
  • максимальная рабочая температура жилы, °С+90
  • температура короткого замыкания, °С+250
  • температура окружающей среды, °С-50/+50
  • монтаж при температуре не ниже, °С-20
  • испытательное переменное напряжение, кВ 0,6/1

Цена провода СИП-2 3х120+1х95, указана за – 1 метр

СИП-2 3х120+1х95

Провода СИП-2 3х120+1х95 предназначены для применения в воздушных линиях электропередачи на переменное напряжение до 0,6/1 кВ номинальной частоты 50 Гц. Самонесущие изолированные провода СИП-2 3х120+1х95 по конструктивному исполнению, техническим и эксплуатационным свойствам соответствуют стандарту HD 626 S1 Европейского комитета по стандартизации и электротехнике (CELENEC).

Провода СИП-2 3х120+1х95 предназначены для эксплуатации на открытом воздухе, под навесом и в помещениях в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом, в атмосфере с содержанием сернистого газа до 250 мг/м2 в сутки (до 0,31 мг/м3) и хлоридов до 300 мг/м2 в сутки. Самонесущие изолированные провода СИП-2 3х120+1х95 стойки к воздействию солнечной радиации, характеризующейся верхним значением интегральной плотности теплового потока 1120 Вт/м2±10%, в том числе плотности ультрафиолетовой части спектра 68 Вт/м2±25%. Допустимые усилия в нулевой несущей жиле при тяжении и эксплуатации не должны превышать 45 Н/кв. мм. Допустимый нагрев токопроводящих жил в режиме перезагрузки продолжительностью 8 часов в сутки не должен превышать плюс 130°С. 

Технические характеристики

  • номинальное напряжение, кВ0,6/1
  • удельное объемное сопротивление изоляции, не менее, Ом*см1*1012
  • максимальная рабочая температура жилы, °С+90
  • температура короткого замыкания, °С+250
  • температура окружающей среды, °С-50/+50
  • монтаж при температуре не ниже, °С-20
  • испытательное переменное напряжение, кВ 0,6/1

Цена провода СИП-2 3х120+1х95, указана за – 1 метр

Самонесущий изолированный провод, виды, характеристики

СИП – вид проводов для силовых и осветительных линий электропередач. Аббревиатура расшифровывается как самонесущий изолированный провод. Эта токопроводящая продукция была разработана инженерами финских компаний для радиальная схем распределения электроэнергии от ТП 10/0,38 кВ в 60-х годах. Благодаря своим преимуществам, такие провода постепенно приходят на смену обычным неизолированным проводящим изделиям. Используются самонесущие провода как для высоковольтных,  так и для низковольтных линий.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

  • Простота монтажа. Монтировать его гораздо проще, чем обычные провода без изоляции. Они не требуют крепления на изоляторы.
  • Снижение воровства электроэнергии. Подключение к линиям с такими проводами требует определенной квалификации, выполнить его довольно сложно и доступно не каждому.
  • Отсутствие обледенения. Материал, из которого выполнена изоляция СИП, не удерживает мокрый снег и конденсат. Образование наледи на воздушных линиях очень незначительно.
  • Уменьшение риска поражения электротоком. Благодаря изоляции резко снижается вероятность поражения током при ремонте и эксплуатационном обслуживании линии. Многие работы можно выполнять под напряжением.
  • Снижение расходов на монтаж и эксплуатацию. Благодаря своей конструкции провода меньше подвержены обрывам. Содержание ЛЭП с проводами такого типа обходится значительно дешевле. Провода такого типа можно крепить на фасады домов. Это позволяет использовать меньшее число опор.
  • Низкая индуктивность. Такие линии имеют очень малое реактивное сопротивление. Потери напряжения и мощности в линиях, где используются СИП, значительно меньше. Маленькая индуктивность позволяет избежать наводок и делает возможным креплений к опорам линии низковольтных и контрольных кабелей.

Недостатки:

  • Высокая стоимость. Конечно такие изделия стоят несколько дороже неизолированных проводов, которые обычно применяют для воздушных линий.
  • Недостаток квалифицированных специалистов. Монтаж и обслуживание линий передачи электроэнергии, где используются эти кабели, имеет свои особенности. Такая токоведущая продукция появилась достаточно недавно и пока не получила широкого распространения. С этим связан недостаток специалистов, которые обладают необходимыми навыками и опытом. Кроме того, отечественные системы энергоснабжения в основном не приспособлены для массового перехода на токоведущие линии самонесущего изолированного провода.

Виды провода

По конструкции различают следующие виды кабеля СИП:

  • СИП 1. Проводниковая продукция этой марки состоит из алюминиевых фазных проводников, изолированных устойчивым к воздействию ультрафиолета полиэтиленом, и неизолированного нулевого провода. Для увеличения прочности (нулевая жила выполняет также и несущую функцию) нулевой провод этой марки имеет стальной сердечник. Если маркировка такого кабеля имеет букву А, значит нулевой проводник имеет изолированную жилу. Область применения провода этой марки – низковольтные линии напряжением до 1000 В.
  • СИП 2. Этот провод или кабель применяется в силовых и осветительных линиях до 1 кВ. Состоит этот провод из 4-х жил, сделанных из алюминия в полиэтиленовой изоляции. Нулевой проводник, выполняющий несущую функцию, усилен стальным сердечником.
  • СИП 3. Поводящие изделия этой марки состоят из одного сталеалюминиевого проводника в изоляции из полиэтилена. Эти изделия применяют для устройства высоковольтных сетей. Номинальное напряжение этих проводов – 10 кВ… 35 кВ.
  • СИП 4. Такой провод состоит из 2-х или 4-х изолированных проводников. Разница между СИП 2 и СИП 4 заключается в конструкции жил. У СИП 4 отсутствует несущая жила. Используется это провод в воздушных линиях до 1000 В силовых и осветительных электросетей.
  • СИП 5. Для ВЛ электропередачи с напряжением 10, 15, 20 кВ и 35 кВ номинальной частотой 50 Гц в атмосфере воздуха, в том числе на побережьях морей, соленых озер и т.д. Конструкция провода состоит из алюминиевых жил, отдельная несущая жила отсутствует.

Характеристики кабеля

Основными техническими характеристиками этих проводящих изделий являются:

  • Диаметр жил. Сечение по мощности указано в таблицах по выбору.
  • Количество жил. Их может быть от 1 до 4-х.
  • Вес провода сип. Эта характеристика зависит от марки провода и диаметра проводников.
  • Удельное сопротивление провода. Эта характеристика также нужна для расчетов по выбору проводящих изделий.
  • Активное и индуктивное сопротивление провода. Этот параметр необходим для расчета потерь напряжения в линии.
Требования к техническим характеристикам кабеля СИП регламентируется ГОСТом  Р. 52373– 2005. Там же можно ознакомиться с другими характеристиками, которые нужны для расчета токовых нагрузок и так далее.

Приспособления для работы с проводом

Кроме стандартного набора электро монтажника для прокладки провода сип используют специальные приспособления. Основные аксессуары для кабеля это фасадные крепления, зажимы, анкерные крепежи, бугели, скрепы, раскаточные ролики и другие. Крепление провода осуществляется при помощи специальных кронштейнов. Монтируются эти кабели методом протяжки при помощи вертлюга и “монтажного чулка”. Расстояние между опорами сип 2 и других проводов этого типа определятся, исходя из допустимого натяжения.

У отечественных кабелей имеются импортные аналоги.  Проводу СИП 3 соответствует  кабель финского производства SAХ. Российскому кабелю аналогичен провод AMKA. Многие электрики, столкнувшиеся с выбором самонесущего провода, спрашивают “ что такое торсада”. Это французский аналог отечественного SIP 2.

Как выбрать СИП

Как выбрать сип кабель? Выбор проводов такого типа не имеет принципиальных отличий от выбора другой проводной продукции. Он осуществляется на основании расчетов, который включает в себя проект электроснабжения. Сечение выбирают, исходя из мощности потребителей. Тип кабеля и количество жил подбирают, исходя из параметров электросети и внешних условий. Если требуется совместная прокладка с контрольными линиями, целесообразно выбрать кабель с дополнительными жилами из меди. Также при подборе этой проводящей продукции руководствуются требованиями ПУЭ и других нормативных документов. Более подробно выбор проводов и кабелей представлен в специальных типовых методиках.

Видео по монтажу и эксплуатации самонесущих проводов:

Производят провода этого типа несколько российских компаний. Среди лучших следует отметить такие производители  кабеля, как ОАО “Электрокабель”, ЗАО “Москабель”, ООО “Рыбинсккабель”.

Бактериальные вегетативные инсектицидные белки (Vip) из энтомопатогенных бактерий

РИС.2

Дендрограмма, показывающая взаимосвязь между Vip-белками в зависимости от степени их амино…

Рис 2

Дендрограмма, показывающая отношения между белками Vip на основе степени их аминокислотной идентичности. Аминокислотные последовательности выравнивали с использованием интерфейса Clustal X (120).Эволюционное расстояние было рассчитано методом максимального правдоподобия, а дерево построено с помощью программы MEGA5 (121). В этом анализе используются следующие белки: Vip1Aa1 (идентификационный номер последовательности [Seq. ID No.] 5 в ссылке 28), Vip1Ab1 (Seq. ID No. 21 в ссылке 28), Vip1Ac1 (номер доступа GenBank HM439098), Vip1Ad1. (инвентарный номер JQ855505), Vip1Ba1 (инвентарный номер AAR40886), Vip1Bb1 (инвентарный номер AAR40282), Vip1Ca1 (инвентарный номер AAO86514), Vip1Da1 (инвентарный номер CAI40767), Vip2Aa1 (номер доступа RCSB Protein 1Q1.Идентификационный номер 20 в ссылке 28), Vip2Ac1 (инвентарный номер AAO86513), Vip2Ad1 (инвентарный номер CAI40768), Vip2Ae1 (инвентарный номер EF442245), Vip2Af1 (инвентарный номер ACh52759), Vip2Ag1 (инвентарный номер JQ855506) (Vip288b2) (номер доступа JQ855506) (Vip7b2B) инвентарный номер AIA96500), Vip3Aa1 (инвентарный номер AAC37036), Vip3Ab1 (инвентарный номер AAR40284), Vip3Ac1 (названный PS49C; Seq. ID No. 7 в K. Narva and D. Merlo, заявка на патент США 20 040 128 716), Vip3Ad2 (инвентарный номер CAI43276 ), Vip3Ae1 (инвентарный номер CAI43277), Vip3Af1 (инвентарный номер CAI43275), Vip3Ag2 (инвентарный номер ACL97352), Vip3Ah2 (инвентарный номер ABh20614), Vip3Ai1 (инвентарный номер KC156693), Vip3Aj1 (инвентарный номер) Bip3Aj1 (номер доступа B) , Vip3Bb2 (инвентарный номер ABO30520), Vip3Ca1 (инвентарный номер ADZ46178) и Vip4Aa1 (инвентарный номер HM044666).

Оценка перекрестной устойчивости Bacillus thuringiensis между Vip и Cry токсинами | Журнал экономической энтомологии

Абстрактные

Генетически модифицированные культуры для производства инсектицидных белков из бактерии Bacillus thuringiensis (Bt) произвели революцию в борьбе с некоторыми основными вредителями. Некоторые недавно представленные культуры Bt производят Vip3Aa, вегетативный инсектицидный белок (Vip), который, как сообщается, не имеет общих сайтов связывания или структурной гомологии с кристаллическими (Cry) белками Bt, широко используемыми в трансгенных культурах более двух десятилетий.Выработанная в полевых условиях устойчивость к культурам Bt с практическими последствиями для борьбы с вредителями включает 21 случай, которые в совокупности снижают эффективность девяти белков Cry, но о такой практической устойчивости еще не сообщалось ни для одного Vip. Здесь мы рассматриваем ранее опубликованные данные для оценки перекрестной устойчивости между токсинами Vip и Cry. Мы проанализировали 31 случай на основе 48 наблюдений, при этом каждый случай основывался на от одного до пяти наблюдений, оценивающих перекрестную устойчивость на основе парных сравнений между 21 устойчивым штаммом и 13 родственными восприимчивыми штаммами восьми видов чешуекрылых вредителей.Подтверждая результаты предыдущего анализа небольших наборов данных, мы обнаружили слабую, статистически значимую перекрестную резистентность между токсинами Vip3 и Cry1 со средним 1,5-кратным перекрестным сопротивлением в 21 случае (диапазон: 0,30–4,6 раза). Напротив, мы не обнаружили значительной положительной перекрестной резистентности между токсинами Vip3 и Cry2Ab. Различение между слабой, значительной перекрестной устойчивостью и отсутствием перекрестной устойчивости может быть полезным для лучшего понимания механизмов устойчивости и эффективного управления устойчивостью вредителей к Bt-культурам.

Генетически модифицированные культуры для производства инсектицидных белков из бактерии Bacillus thuringiensis (Bt) произвели революцию в борьбе с некоторыми основными вредителями чешуекрылых и жесткокрылых. Площадь посевов трансгенных Bt-культур во всем мире увеличилась с 1,1 миллиона в 1996 году до 104 миллионов в 2018 году (ISAAA 2018). Преимущества Bt-культур включают подавление вредителей, сокращение использования обычных инсектицидов и усиление биологической борьбы со стороны естественных врагов (Carrière et al. 2003, Wu et al.2008 г., Hutchison et al. 2010, Табашник и др. 2010, NASEM 2016, Wan et al. 2017, Дивели и др. 2018 г., Romeis et al. 2019). Однако развитие устойчивости вредителей к токсинам Bt уменьшило эти преимущества (Tabashnik and Carrière 2017, 2019). Практическая устойчивость к Bt-культурам, которая представляет собой полевую устойчивость, имеющую практические последствия для борьбы с вредителями, увеличилась с трех случаев в 2005 году до 21 к 2016 году (Tabashnik and Carrière 2017, 2019; Calles-Torrez et al. 2019). Эти 21 случай представляют собой устойчивость некоторых популяций восьми основных вредителей (шесть чешуекрылых и два жесткокрылых), причем каждый из девяти кристаллических (Cry) токсинов, продуцируемых широко выращиваемыми культурами Bt, затронутыми устойчивостью, по крайней мере, в одном случае (Calles-Torrez et al. .2019, Табашник и Каррьер 2019). И наоборот, для недавно развернутой группы токсинов Bt, называемых вегетативными инсектицидными белками (Vips), мы не знаем ни одного случая практической устойчивости, и только один случай раннего предупреждения устойчивости (Yang et al.2019), который определяется как генетически основанное на снижении восприимчивости к токсину Bt, вызванное селекцией в полевых условиях, которое не влечет за собой практических последствий для борьбы с вредителями (Табашник и Каррьер, 2019).

Cry белки производятся бактериями во время споруляции и удерживаются в клетках, тогда как Vips генерируются во время вегетативной фазы и секретируются (Chakroun et al.2016а). Хотя известны четыре семейства Vip с общим количеством> 145 токсинов (Crickmore et al.2019), единственным продуктом, производимым текущими коммерческими культурами Bt, является Vip3Aa. Поскольку Vip3Aa19 в Bt-кукурузе и Vip3Aa20 в Bt-хлопке идентичны по аминокислотной последовательности на 99,9% (Carrière et al. 2015), мы называем их Vip3Aa. Vip3Aa убивает некоторых вредителей чешуекрылых и продуцируется в сочетании с токсинами Cry1 и Cry2, активными в отношении чешуекрылых, в кукурузе и хлопке Bt (Табашник и Каррьер 2017, EPA 2018a, DiFonzo 2019).В США кукуруза и хлопок, производящие Vip3Aa, были впервые зарегистрированы в 2008 году (EPA 2018a) и впервые коммерчески выращивались в 2011 и 2014 годах соответственно. Внедрение культур, продуцирующих Vip3Aa, было медленным в Соединенных Штатах и ​​Бразилии по сравнению с Австралией, где процент хлопка, производящего Cry1Ac + Cry2Ab + Vip3Aa, увеличился с примерно 8% в сезоне 2015–2016 годов до> 90% в 2016–2017 годах. сезон (Бернарди и др., 2015, Табашник и Каррьер, 2017). Напротив, в Соединенных Штатах процент хлопка, продуцирующего Vip3Aa вместе с токсинами Cry, увеличился с <1% в 2016 году до 27% в 2019 году (Tabashnik and Carrière, 2017, USDA AMS, 2019).

Перекрестная резистентность между токсинами Bt возникает, когда отбор с использованием одного или нескольких токсинов Bt вызывает устойчивость к одному или нескольким другим токсинам Bt, воздействию которых популяция не подвергалась (Табашник и др., 2014). В свете документально подтвержденной практической устойчивости к токсинам Cry1 у шести основных вредителей чешуекрылых (Tabashnik and Carrière, 2019), перекрестная устойчивость между токсинами Vip и Cry может снизить долговечность культур Bt, которые продуцируют токсины Vip. Для некоторых популяций многоядных чешуекрылых вредителей Helicoverpa zea , которые выработали практическую устойчивость к токсинам Cry1 и Cry2, Vip3Aa может быть единственным токсином в коммерциализированных культурах Bt, который остается высокоэффективным (Dively et al.2016; Табашник и Каррьер 2017; EPA 2018b; Reisig et al. 2018; Ян и др. 2018, 2019; Бильбо и др. 2019; Kaur et al. 2019). Хотя токсины Cry и Vip имеют одинаковый общий механизм действия, они не имеют структурной гомологии и связываются с разными участками средней кишки личинки, поэтому сильной перекрестной резистентности между ними не ожидается (Carrière et al. 2015, Chakroun et al. 2016a , б). Действительно, наши предыдущие анализы не выявили сильной перекрестной резистентности между токсинами Vip3A и Cry1 (Welch et al.2015, Tabashnik et al.2017). Тем не менее, мы обнаружили слабую, статистически значимую перекрестную резистентность между токсинами Vip3A и Cry1, первоначально основанную на восьми наблюдениях (среднее = 1,7-кратное перекрестное сопротивление, P = 0,02, Welch et al.2015), а затем на 15 наблюдениях ( среднее = 1,8-кратное перекрестное сопротивление, P = 0,01, Табашник и Каррьер, 2017).

Наряду со значительно возросшей важностью Vip3Aa в культурах Bt, опубликованные эмпирические данные, оценивающие перекрестную резистентность между токсинами Vip и Cry, резко выросли за последние несколько лет.Здесь мы рассматриваем недавно расширенные данные, чтобы обновить оценку перекрестной устойчивости между токсинами Vip и Cry. В целом, мы проанализировали 48 наблюдений из парных сравнений между родственными штаммами восьми основных вредителей чешуекрылых, тестируя перекрестную устойчивость между пятью токсинами Vip3 (Vip3Aa, Vip3Ac, Vip3AaAc, Vip3AcAa и Vip3Ca) и Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1F, Cry2Ab или DipelAb. состав, содержащий смесь токсинов Cry1 и Cry2 (Liu et al. 1996, Welch et al. 2015). Результаты подтверждают слабую значительную перекрестную резистентность между токсинами Vip3 и Cry1, а также не показывают перекрестной резистентности между токсинами Vip3 и Cry2.Мы также обсуждаем столь же слабую, значительную перекрестную резистентность между токсинами Cry1 и Cry2 в штаммах, измененных CRISPR / Cas9, а также возможные практические последствия слабой перекрестной резистентности между токсинами Vip3 и Cry1.

Методы

Определения: коэффициент сопротивления (RR) и коэффициент перекрестного сопротивления (CRR)

Мы использовали ранее опубликованные определения ключевых терминов (Brévault et al., 2013, Tabashnik et al., 2014, Carrière et al.2015 г., Welch et al. 2015, Табашник и Каррьер 2017). LC 50 , IC 50 и EC 50 представляют собой концентрации токсина, вызывающие 50% смертность личинок, ингибирование роста или другие реакции, соответственно. RR – это LC 50 (или IC 50 или EC 50 ) токсина для резистентного штамма, который был выбран с помощью этого токсина, разделенный на LC 50 (или IC 50 или EC 50. ) того же токсина для неизбираемого чувствительного штамма.CRR – это LC 50 (или IC 50 или EC 50 ) токсина, не используемого для отбора (например, Vip3Aa) для штамма, выбранного с другим токсином (например, Cry1Ac), разделенного на LC . 50 (или IC 50 или EC 50 ) токсина, не использованного для отбора (например, Vip3Aa) для невыбранного контрольного штамма. Ожидаемое значение CRR равно 1, если перекрестное сопротивление отсутствует. Значения CRR> 1 указывают на положительную перекрестную резистентность, а <1 указывают на отрицательную перекрестную резистентность.Для краткости в дальнейшем мы обычно используем «перекрестное сопротивление» для обозначения положительного перекрестного сопротивления и указываем «положительное перекрестное сопротивление» только тогда, когда необходимо отличить его от отрицательного перекрестного сопротивления.

Поиск литературы

Чтобы найти соответствующие статьи, мы несколько раз искали в Web of Science такие термины, как «Vip3 * и перекрестное сопротивление *», причем окончательный поиск был проведен 12 июля 2019 г. Мы просканировали> 50 статей, идентифицированных с помощью этого подхода, и включили данные нашего статистического анализа CRR между токсинами Vip и Cry (таблицы 1 и 2, текст и вспомогательные таблицы S1 и S2 [только онлайн]) из 13 статей, которые соответствуют следующим критериям: CRR как минимум для одной пары Vip и Сообщалось о Cry-токсинах для родственных отобранных (устойчивых) и невыделенных (восприимчивых) штаммов насекомых.Мы считали выбранный и невыбранный штамм родственным, если выбранный штамм был получен из невыбранного штамма или если выбранный штамм хотя бы один раз скрещивался с невыбранным штаммом, чтобы уменьшить генетические различия между двумя штаммами, не связанными с устойчивостью. После таких скрещиваний между выбранными и невыбранными штаммами полученный гетерогенный штамм снова отбирали для повышения его устойчивости.

Таблица 1.

Перекрестная резистентность между токсинами Vip3 и Cry1 в 21 случае для родственных штаммов семи видов чешуекрылых вредителей

Таблица 1.

Перекрестная резистентность между токсинами Vip3 и Cry1 в 21 случае для родственных штаммов семи видов чешуекрылых вредителей

Таблица 2.

Перекрестная резистентность между токсинами Vip3 и Cry2Ab в восьми случаях для родственных штаммов четырех видов чешуекрылых вредителей

Таблица 2.

Перекрестная резистентность между токсинами Vip3 и Cry2Ab в восьми случаях для родственных штаммов четырех видов чешуекрылых вредителей

Статистический анализ CRR: случаи и наблюдения

Мы проанализировали CRR, используя наши предыдущие методы (Welch et al.2015, Табашник и Каррьер 2017) с небольшими изменениями. Для удобства читателей здесь описаны полные методы, включая модификации. Чтобы избежать псевдорепликации и эффективно сообщить данные, мы разделили здесь случаи и наблюдения следующим образом: наш обзор литературы выявил 31 случай эмпирической оценки перекрестной резистентности между токсинами Vip3 и Cry, где каждый случай представляет собой оценку перекрестной резистентности. для одного устойчивого штамма и родственного чувствительного штамма либо между одним токсином Vip3 и одним токсином Cry, либо в двух случаях между одним токсином Vip3 и Dipel, коммерческим препаратом, содержащим смесь токсинов Cry1 и Cry2 (Liu et al.1996 г., Welch et al. 2015).

В 23 из 31 случая оценка перекрестной устойчивости была основана на одном наблюдении. В остальных восьми случаях каждая оценка основывалась на двух-пяти наблюдениях за одной и той же парой штаммов и токсинов. В этих восьми случаях наблюдения либо повторялись с течением времени, либо основывались на двух разных показателях: LC 50 и IC 50 . Поскольку такие множественные меры перекрестной резистентности для одного и того же случая не являются независимыми, мы использовали средний CRR для каждого случая, чтобы обобщить и проанализировать данные вместе для CRR между токсинами Vip3 и Cry1 (21 случай с 32 наблюдениями), Vip3 и Cry2Ab. (8 случаев с 14 наблюдениями) и между Vip3 и Dipel (два случая по одному наблюдению в каждом).

Чтобы избежать ошибки завышения оценки CRR, мы основывали все средние и статистические анализы CRR на логарифмически преобразованных (основание 10) значениях (Carrière et al.2015, Welch et al.2015, Tabashnik and Carrière 2017). Для каждого случая с несколькими наблюдениями мы логарифмически преобразовали CRR для каждого наблюдения, затем вычислили среднее значение log (CRR). Точно так же мы основывали весь статистический анализ CRR на логарифмически преобразованных значениях CRR для каждого случая. Принимая во внимание, что в таблицах и тексте представлены средства обратного преобразования для CRR (среднее значение журнала (CRR), возведенное в степень 10), на рис.1 и 2 показаны логарифмически преобразованные значения CRR для каждого случая. 95% доверительные интервалы для CRR, указанные в тексте, также подвергаются обратному преобразованию. Для log (CRR) значения 0 указывают на отсутствие перекрестной резистентности,> 0 указывает на положительную перекрестную резистентность, а <0 указывает на отрицательную перекрестную резистентность. Мы использовали однократные тесты t , чтобы определить, значительно ли отличается средний логарифм (CRR), проанализированный по каждому конкретному случаю и по видам, от 0, что позволило нам определить, имела ли место перекрестная резистентность (т. Е. CRR значительно отличался от 1 на непреобразованная шкала).Кроме того, мы использовали стандартные тесты t , чтобы определить: 1) если CRR значительно различалась, когда перекрестная устойчивость к токсину Vip3 оценивалась после отбора с токсином Cry, по сравнению с перекрестной устойчивостью к токсину Cry, которая оценивалась после отбора с помощью Токсин Vip3; и 2) если средний логарифм (CRR), проанализированный в каждом конкретном случае, значительно различается для перекрестной резистентности между токсинами Vip3 и Cry1 по сравнению с перекрестной резистентностью между токсинами Vip3 и Cry2.

Рис. 1.

Коэффициент перекрестной устойчивости (логарифмически преобразованный) между токсинами Vip3 и Cry1 в порядке возрастания для 21 случая семи видов чешуекрылых вредителей.Отрицательные значения указывают на отрицательное перекрестное сопротивление, а положительные значения указывают на положительное перекрестное сопротивление. Каждая полоса представляет один случай, каждый случай основан на от одного до пяти наблюдений (всего = 32 наблюдения). Каждая звездочка представляет собой статистически значимую разницу, обнаруженную в одном наблюдении, на основе консервативного критерия отсутствия перекрытия 95% -ных пределов доверительных интервалов между выбранной и невыбранной штаммом. Три звездочки над одной полосой показывают значительную положительную перекрестную резистентность в трех наблюдениях для одного и того же случая: T.ni перекрестная резистентность к Vip3Ca, вызванная селекцией с Cry1Ac. Вторая полоса справа отражает перекрестную резистентность H. punctigera к Cry1Ac, вызванную отбором с помощью Vip3Aa, которая не является статистически значимой на основании консервативного критерия, указанного выше. Для LC 50 Cry1Ac в этом случае наблюдается небольшое перекрытие между верхним пределом 95% для невыбранного штамма (0,082) и нижним пределом 95% для невыбранного штамма (0,081, единицы – микрограммы токсина на см 2 рацион питания).Данные взяты из таблицы 1 и дополнительной таблицы S1 [только онлайн].

Рис. 1.

Коэффициент перекрестной устойчивости (логарифмически преобразованный) между токсинами Vip3 и Cry1 в возрастающем порядке для 21 случая семи видов чешуекрылых вредителей. Отрицательные значения указывают на отрицательное перекрестное сопротивление, а положительные значения указывают на положительное перекрестное сопротивление. Каждая полоса представляет один случай, каждый случай основан на от одного до пяти наблюдений (всего = 32 наблюдения). Каждая звездочка представляет собой статистически значимую разницу, обнаруженную в одном наблюдении, на основе консервативного критерия отсутствия перекрытия 95% -ных пределов доверительных интервалов между выбранной и невыбранной штаммом.Три звездочки над одной полосой показывают значительную положительную перекрестную резистентность в трех наблюдениях для одного и того же случая: перекрестная резистентность T. ni к Vip3Ca, вызванная селекцией с помощью Cry1Ac. Вторая полоса справа отражает перекрестную резистентность H. punctigera к Cry1Ac, вызванную отбором с помощью Vip3Aa, которая не является статистически значимой на основании консервативного критерия, указанного выше. Для LC 50 Cry1Ac в этом случае возникает небольшое перекрытие между верхним 95% -ным пределом для невыбранной деформации (0.082) и нижний предел 95% для невыбранного штамма (0,081, единицы – микрограммы токсина на см рациона 2 ). Данные взяты из таблицы 1 и дополнительной таблицы S1 [только онлайн].

Рис. 2.

Коэффициент перекрестной устойчивости (логарифмически преобразованный) между токсинами Vip3 и Cry2Ab в возрастающем порядке для восьми случаев у четырех видов чешуекрылых вредителей. Отрицательные значения указывают на отрицательное перекрестное сопротивление, а положительные значения указывают на положительное перекрестное сопротивление. Каждая полоса представляет один случай, каждый случай основан на от одного до четырех наблюдений (всего = 14 наблюдений).Каждая звездочка представляет собой статистически значимую разницу, обнаруженную в одном наблюдении, на основе консервативного критерия отсутствия перекрытия 95% -ных пределов доверительных интервалов между выбранной и невыбранной штаммом. Данные взяты из таблицы 2 и дополнительной таблицы 2 [только онлайн].

Рис. 2.

Коэффициент перекрестной устойчивости (логарифмически преобразованный) между токсинами Vip3 и Cry2Ab в порядке возрастания для восьми случаев у четырех видов чешуекрылых вредителей. Отрицательные значения указывают на отрицательное перекрестное сопротивление, а положительные значения указывают на положительное перекрестное сопротивление.Каждая полоса представляет один случай, каждый случай основан на от одного до четырех наблюдений (всего = 14 наблюдений). Каждая звездочка представляет собой статистически значимую разницу, обнаруженную в одном наблюдении, на основе консервативного критерия отсутствия перекрытия 95% -ных пределов доверительных интервалов между выбранной и невыбранной штаммом. Данные взяты из таблицы 2 и дополнительной таблицы 2 [только онлайн].

Мы также рассматривали каждое из наблюдений отдельно, применяя консервативный критерий (Табашник и др., 1987, Пэйтон и др.2003) отсутствия перекрытия 95% -ных пределов достоверности (FL) значений LC 50 (или IC 50 или EC 50 ), чтобы определить, вызвал ли отбор одним токсином (например, Cry1Ac) значительное изменение LC 50 (или IC 50 или EC 50 ) другого токсина (например, Vip3Aa). На основе этого подхода значительная положительная перекрестная резистентность указывается в одном наблюдении, если LC 50 (или IC 50 или EC 50 ) токсина, не использованного для отбора, значительно выше для выбранного штамма, чем для невыбранный штамм.И наоборот, значительная отрицательная перекрестная резистентность указывается в одном наблюдении, если LC 50 (или IC 50 или EC 50 ) токсина, не использованного для отбора, значительно ниже для выбранного штамма, чем для невыбранного штамма. Мы использовали точный тест Фишера, чтобы определить, значительно ли отличается доля наблюдений со значительной положительной перекрестной резистентностью от доли наблюдений со значительной отрицательной перекрестной резистентностью.

В целом, мы проанализировали 31 случай на основе 48 наблюдений, проверяющих перекрестную резистентность между пятью токсинами Vip3 (Vip3Aa, Vip3Ac, Vip3Ca и химерные токсины Vip3AaAc, Vip3AcAa) и одним из четырех отдельных токсинов Cry (Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1F , и Cry2Ab) или смесь токсинов Cry1 и Cry2 в Dipel.Мы оценили перекрестную устойчивость на основе данных по 34 штаммам (21 устойчивым и 13 восприимчивым) восьми видов из трех семейств чешуекрылых: шести видов Noctuidae ( Helicoverpa armigera, Helicoverpa punctigera, H. zea, Heliothis virescens, Spodoptera frugiperda, ). и Trichoplusia ni ), один Crambidae ( Ostrinia Furnacalis ) и один Pyralidae ( Plodia interpunctella ). Мы также проанализировали шесть случаев с одним наблюдением, каждое из которых тестировало перекрестную резистентность между Cry2Ab и Cry1Ac, используя попарные сравнения между шестью восприимчивыми штаммами H.armigera и T. ni и шесть устойчивых штаммов, полученных из чувствительных штаммов путем редактирования гена CRISP / Cas9. Для всех статистических тестов на перекрестную резистентность между токсинами Vip и Cry мы использовали значения двусторонней вероятности ( P ). Поскольку предыдущие независимые данные показывают перекрестную резистентность между токсинами Cry2 и Cry1 (Carrière et al.2015), мы использовали односторонние значения P для проверки априорной гипотезы о том, что редактирование генов для создания устойчивости к Cry1Ac вызывает перекрестную устойчивость к Cry2Ab. наоборот.

Результаты

Перекрестная резистентность между токсинами Vip3 и Cry1

Анализ 21 случая, основанный на 32 наблюдениях парных сравнений между 16 отобранными устойчивыми штаммами и 12 родственными невыделенными восприимчивыми штаммами семи видов чешуекрылых вредителей, выявил слабую, статистически значимую перекрестную резистентность между пятью токсинами Vip3 и тремя токсинами Cry1 (рис. 1 и таблица 1). Для шести случаев, когда повторяющиеся наблюдения были опубликованы для одной и той же пары штаммов и токсинов, в таблице 1 показаны средние RR и CRR для каждого случая, а в Supp Table S1 [только онлайн] представлены результаты отдельно для каждого наблюдения ( n = 2– 5 наблюдений на случай).

Для штаммов, оцененных на перекрестную резистентность между токсинами Vip3 и Cry1, RR варьировался от 7,14 до 30 000, тогда как CRR варьировался от 0,30 до 4,6 для 21 случая (Таблица 1) и от 0,30 до 7,2 для 32 наблюдений (Supp Таблица 1 [только онлайн]). В 16 из 21 случая CRR был> 1 и, таким образом, log (CRR) был> 0 (рис. 1). Средний CRR для этих 21 случая составляет 1,5 (95% доверительный интервал: от 1,2 до 1,9), что значительно больше, чем значение 1, ожидаемое без перекрестной резистентности ( t = 3.0, df = 20, P = 0,007). Эти результаты указывают на значительную положительную перекрестную резистентность в целом. Средний CRR существенно не отличался между 15 случаями со штаммами, отобранными с помощью Cry1Ab, Cry1Ac или Cry1F, затем проверенных на перекрестную устойчивость к токсину Vip3 (1.3), и шестью случаями со штаммами, отобранными с помощью Vip3Aa, затем проверенных на перекрестную устойчивость. устойчивость к Cry1Ab или Cry1Ac (2.1) ( t = 1.8, df = 19, P = 0.09).

Анализируя данные на основе среднего CRR для каждого вида (от одного до восьми случаев на вид), шесть из семи видов имели CRR> 1, а средний CRR по видам равнялся 1.7 (95% ДИ: от 1,1 до 2,9), что значительно отличается от 1 ( t = 2,8, df = 6, P = 0,03). Исключительным видом был S. frugiperda, , для которого отбор с помощью Cry1F дал CRR для Vip3Aa, равный 0,9 (таблица 1). Для наиболее изученных видов, H. armigera , средний CRR 1,02 для перекрестной устойчивости между Cry1Ac и тремя токсинами Vip3 указывает на отсутствие перекрестной устойчивости ( n = 8 случаев, таблица 1). Для этого вредителя два дополнительных исследования не оценили CRR, но не обнаружили генетической корреляции между ответами на Cry1Ac и Vip3Aa в полевых популяциях из Китая и Австралии, соответственно (An et al.2010 г., Chakroun et al. 2016b).

Рассматривая каждое из 32 наблюдений отдельно и применяя консервативный критерий отсутствия перекрытия 95% -ных пределов достоверности (FL) значений LC 50 (или EC 50 или IC 50 ), значимая положительная перекрестная резистентность между Токсины Vip3 и Cry1 встречались в девяти наблюдениях, тогда как значительная отрицательная перекрестная резистентность наблюдалась только в одном наблюдении (рис. 1, таблица 1 и таблица Supp 1 [только онлайн]). Доля наблюдений со значительной положительной перекрестной резистентностью (0.28) была значительно больше, чем доля наблюдений со значительной отрицательной перекрестной резистентностью (0,03) (точный критерий Фишера, P = 0,01). Выбор H. virescens с Vip3Aa значительно увеличил LC 50 Cry1Ab в одном из двух наблюдений и Cry1Ac в одном из двух наблюдений (таблица Supp 1 [только онлайн]). Отбор O. Furnacalis с помощью Cry1Ab значительно увеличил LC 50 Vip3Ca в одном наблюдении. Выбор T.ni с Cry1Ac значительно увеличил IC 50 Vip3Aa в трех наблюдениях и в одном наблюдении для Vip3AaAc, Vip3AcAa и Vip3Ca (таблица 1 и таблица Supp 1 [только онлайн]). В исключительном случае выбор H. armigera с Cry1Ac значительно снизил LC 50 для Vip3Ca (Таблица 1).

Перекрестная резистентность между токсинами Vip3 и Cry2Ab

В отличие от слабой, значимой общей положительной перекрестной резистентности между токсинами Vip3 и Cry1, о которой сообщалось выше, параллельный анализ не выявил значимой положительной перекрестной резистентности между Vip3Aa или Vip3Ca и Cry2Ab (рис.2, таблица 2 и дополнительная таблица 2 [только онлайн]). Для оценки перекрестной устойчивости между токсинами Vip3 и Cry2 данные состоят из восьми случаев с 14 наблюдениями на основе парных сравнений между семью устойчивыми штаммами и пятью родственными восприимчивыми штаммами четырех видов чешуекрылых вредителей. Для обоих случаев, когда были опубликованы повторные наблюдения, в таблице 2 приводится средний CRR для каждого случая, а в дополнительной таблице S2 [только онлайн] представлены результаты каждого наблюдения отдельно ( n = 4 наблюдения на случай).

Для восьми случаев перекрестной резистентности, оцененной между Vip3Aa или Vip3Ca и Cry2Ab, RR для токсина, использованного для отбора (например, Cry2Ab), был> 30 во всех случаях, тогда как CRR варьировался от 0,18 до 1,7 (таблица 2). . В пяти из восьми случаев CRR был <1 и, таким образом, log (CRR) был <0, что указывает на отрицательную перекрестную резистентность (рис. 2). Среднее значение CRR для восьми случаев составило 0,66 (95% ДИ: 0,34–1,3), что существенно не отличается от значения 1, ожидаемого без перекрестной резистентности ( t = 1.5, df = 7, P = 0,19). Средний CRR существенно не отличался между тремя случаями, когда штаммы были отобраны с помощью Cry2Ab и протестированы на перекрестную устойчивость к Vip3Aa или Vip3Ca (0,85), и пятью случаями, когда штаммы были отобраны с помощью Vip3Aa и протестированы на перекрестную устойчивость к Cry2Ab (0,43 ) ( t = 1,2, df = 6, P = 0,26). Анализируя данные, основанные на среднем CRR для каждого вида (от одного до четырех случаев на вид), два вида имели CRR> 1, а два имели CRR <1 (таблица 2).Средний CRR по видам составил 0,91, что существенно не отличается от единицы ( t = 0,27, df = 3, P = 0,80).

Рассматривая каждое из 14 наблюдений отдельно для перекрестной резистентности между Vip3Aa или Vip3Ca и Cry2Ab, значимой положительной перекрестной резистентности не наблюдалось, но значительная отрицательная перекрестная резистентность имела место в трех наблюдениях (рис.2, таблица 2 и таблица Supp 2. [Только онлайн]). Не было существенной разницы между долей наблюдений со значительной положительной перекрестной резистентностью (0.0) по сравнению со значительной отрицательной перекрестной резистентностью (0,21; точный тест Фишера, P = 0,22). Во всех трех наблюдениях отрицательной перекрестной устойчивости участвовали H. armigera из Австралии (Таблица 2). Селекция с использованием Vip3Aa снизила LC 50 Cry2Ab в двух штаммах этого вредителя, а отбор с помощью Cry2Ab снизил LC 50 Vip3Ca в третьем штамме (таблица 2).

Средний CRR был значительно ниже для Vip3 и Cry2Ab (0,66), чем для токсинов Vip3 и Cry1 (1.5) ( t = 3,0, df = 27, P = 0,006). Доля наблюдений со значительной положительной перекрестной резистентностью на основе отсутствия перекрытия 95% FL для значений LC 50 , IC 50 или EC 50 также была значительно ниже для Vip3 и Cry2Ab (0,0), чем для токсинов Vip3 и Cry1. (0,28) (точный критерий Фишера, P = 0,04).

Перекрестная резистентность между токсинами Vip3 и смесью токсинов Cry1 и Cry2

В двух случаях, каждый из которых основан на одном наблюдении, Gomis-Cebolla et al.(2018) протестировали на перекрестную устойчивость к токсинам Vip3 в штамме P. interpunctella , который был отобран на> 3000-кратную устойчивость к Dipel, который содержит смесь токсинов Cry1 и Cry2. CRR составил 4,95 (log (CRR) = 0,69) для Vip3Aa и 0,20 (log (CRR) = -0,70) для Vip3Ca (Gomis-Cebolla et al. 2018). Среднее значение log (CRR) для этих двух случаев составляет 0,0 (среднее значение с обратным преобразованием = 1,0), что указывает на отсутствие перекрестной резистентности, когда оба случая рассматриваются вместе. Рассматривая каждый случай отдельно, значение LC 50 для Vip3Aa и Vip3Ca существенно не различается между выбранным Dipel штаммом и его невыбранным родительским штаммом на основании наблюдаемого перекрытия 95% FL, что подтверждает отсутствие перекрестной устойчивости.

Обсуждение

Приведенные здесь результаты представляют собой наиболее полный на сегодняшний день анализ перекрестной резистентности между токсинами Vip и Cry. В соответствии с нашим предыдущим анализом, основанным на 15 наблюдениях (Carrière et al.2015, Welch et al.2015, Tabashnik and Carrière 2017), анализ 31 случая, основанный на 48 наблюдениях за 34 штаммами восьми видов чешуекрылых, не показывает сильная перекрестная резистентность между токсинами Vip3 и токсинами Cry1 или Cry2.Хотя ОР для токсина, использованного для отбора, был> 7 во всех случаях и> 30 во всех случаях, кроме одного, максимальный CRR был <5 для всех 31 случая (Таблицы 1 и 2) и <10 для всех 48 отдельных наблюдений (Доп. Таблицы S1 и S2 [только онлайн]). Эти результаты подтверждают предположение, что перекрестная резистентность между токсинами Vip и Cry будет слабой или нулевой, потому что они не имеют общих структурных гомологий или сайтов связывания личиночной средней кишки (Carrière et al. 2015; Chakroun et al. 2016a, b).

В соответствии с нашими предыдущими исследованиями (Welch et al.2015, Tabashnik and Carrière 2017), приведенный здесь анализ предоставляет убедительные доказательства слабой, статистически значимой перекрестной резистентности между токсинами Vip3 и Cry1 (рис. 1, таблица 1 и таблица Supp 1 [только онлайн]). Для этого сравнения анализ 21 случая, оцениваемого вместе, показывает, что средний CRR (1,5) значительно больше, чем значение 1, ожидаемое без перекрестной резистентности ( P = 0,007, таблица 1). Более того, доля из 32 наблюдений со значительным различием, основанным на консервативном критерии неперекрытия 95% FL LC 50 (или EC 50 или IC 50 ), была в девять раз выше для положительного перекрестного сопротивление (0.28), чем отрицательное перекрестное сопротивление (0,03) ( P = 0,01, таблица 1 и дополнительная таблица S1 [только онлайн]). Напротив, анализ здесь восьми случаев, основанный на 14 наблюдениях за четырьмя чешуекрылыми вредителями, не опровергает нулевую гипотезу о том, что между токсинами Vip3 и Cry2Ab не возникает перекрестной резистентности. Среднее значение CRR для этих восьми случаев составило 0,66, что существенно не отличается от 1 (рис. 2, таблица 2 и дополнительная таблица 2 [только онлайн]). Остается определить, почему перекрестная резистентность между токсинами Vip3 и Cry1 была выше, чем между токсинами Vip3 и Cry2.Поскольку результаты, проанализированные здесь, основаны на отобранных в лаборатории штаммах, также будет полезно проверить перекрестную резистентность между токсинами Vip3 и Cry1 в отобранных на местах популяциях, с оговоркой, что устойчивость к мультитоксину может быть вызвана прямым отбором с несколькими токсинами, перекрестной -резистентность или и то, и другое (Табашник и др., 2014).

Слабая, значительная перекрестная резистентность между токсинами Vip3 и Cry1 иллюстрирует аналогичную более широкую тенденцию, описанную в предыдущих обзорах перекрестной резистентности между токсинами Bt, которые, как сообщается, не имеют общих рецепторов в средней кишке личинки, включая токсины Cry1 и Cry2 (Carrière et al. al.2015, 2016; Welch et al. 2015). Таким образом, в целом мы призываем исследователей, оценивающих перекрестную резистентность, четко различать случаи, демонстрирующие перекрестную резистентность между токсинами, которая является значительной, но слабой (менее пятикратной), и теми, у которых нет значительной перекрестной резистентности.

Ранее мы предположили, что перекрестная резистентность между токсинами, которые, как сообщается, не имеют общих сайтов связывания с высоким сродством, вызвана механизмами, отличными от снижения связывания токсина (Carrière et al. 2015, 2016), такими как снижение активации токсина.Если это так, редактирование гена CRISPR / Cas9, которое специфически разрушает рецептор одного токсина Bt, не должно вызывать перекрестную резистентность к другим токсинам Bt, у которых этот рецептор отсутствует. Такие данные пока недоступны для оценки перекрестной резистентности между токсинами Vip3 и Cry1. Но в одном случае с H. armigera > 100-кратная устойчивость к Cry2Ab в штамме SCD-A2KO1, генерируемом CRISPR-опосредованным нокаутом рецепторного белка ABCA2, не вызвала перекрестной устойчивости к Vip3Aa (CRR = 0,77, Таблица 2 , Wei et al.2017). Однако это не является сильной проверкой гипотезы, поскольку традиционный отбор также не вызывал перекрестной устойчивости между токсинами Cry2Ab и Vip3 у других штаммов H. armigera или у других вредителей (Таблица 2).

Более тщательная проверка этой идеи возможна с использованием данных о перекрестной устойчивости между Cry2Ab и Cry1Ac в шести штаммах H. armigera и T. ni , которые стали устойчивыми в результате редактирования генов, опосредованного CRISPR (таблица 3). Эти два токсина не имеют общих сайтов связывания с высоким сродством и имеют сходство аминокислотной последовательности только 38% (Carrière et al.2015). В целом, шесть штаммов с CRISPR-опосредованной устойчивостью к одному токсину (например, Cry1Ac) имели слабую статистически значимую перекрестную устойчивость к другому токсину (например, Cry2Ab). Средний CRR для шести штаммов, отредактированных генами, составляет 1,6, что значительно больше, чем значение 1, ожидаемое без перекрестной устойчивости ( t = 2,3, df = 5, односторонний P = 0,03). Кроме того, CRR был> 1 в пяти из шести случаев (Таблица 3). За исключением двух случаев с H. armigera , где редактируемые геном штаммы также были отобраны с помощью Cry1Ac (таблица 3), средний CRR по-прежнему равен 1.6, но уже не намного больше 1 ( t = 1,5, df = 3, односторонний P = 0,12). Тем не менее, в оставшихся четырех случаях, исходя из неперекрытия 95% FL, перекрестная резистентность была значимо положительной в двух случаях и значимо отрицательной ни в одном (Таблица 3). Одно из объяснений положительной перекрестной резистентности в штаммах, отредактированных CRISPR, заключается в том, что, вопреки существующей парадигме, белки, измененные редактированием генов, которые влияют на токсичность для Cry1Ac, также играют незначительную роль в токсичности Cry2Ab, и наоборот.В результатах, показывающих, что редактирование генов потенциальных или предполагаемых рецепторов токсина Bt с помощью CRISPR не обязательно вызывает резистентность, нокаут CRISPR каждого из трех генов аминопептидазы N ( APN1, APN2, и APN5 ) не влияет на восприимчивость к трем Cry1 или два токсина Cry2 в H. armigera (Wang et al.2019). Поскольку редактирование генов будет применяться более широко для оценки перекрестной устойчивости, появится возможность проверить эту гипотезу на более крупных выборках.

Таблица 3.

Перекрестная резистентность между Cry2Ab и Cry1Ac, связанная с редактированием гена CRISPR у H. armigera и T. ni

9036 903 2016
Насекомое . Устойчивый штамм, отредактированный CRISPR . Отредактированный Джин . Протестировано на устойчивость к . Протестировано на перекрестную устойчивость к . RR a . CRR b . ссылку .
H. armigera c SCD-Cad d Cadherin e Cry1Ac Cry2Ab3
H. armigera SCD-KI d Тетраспанин f Cry1Ac Cry2Ab 125 1.6 Jin et al. 2018
H. armigera SCD-A2KO1 ABCA2 г Cry2Ab Cry1Ac> 100 0,8 Wang et al. 2017
H. armigera SCD-A2KO2 ABCA2 Cry2Ab Cry1Ac> 100 3,9 h Wang et al. 2017
т.ni i Tn-cad-1 Cadherin j Cry1Ac-A01s j Cry2Ab 3,8 1,5 h Wang 2018
T. ni Tn-cad-2 Cadherin Cry1Ac-A01s Cry2Ab 2,8 1,5 Wang et al. 2018
336 и др. 9036 20183
Насекомое . Устойчивый штамм, отредактированный CRISPR . Отредактированный Джин . Протестировано на устойчивость к . Протестировано на перекрестную устойчивость к . RR a . CRR b . ссылку .
H. armigera c SCD-Cad d Cadherin e Cry1Ac Cry2Ab3 Wang et al. 2016
H. armigera SCD-KI d Тетраспанин f Cry1Ac Cry2Ab 125 1,6
H. armigera SCD-A2KO1 ABCA2 г Cry2Ab Cry1Ac> 100 0,8 Wang et al. 2017
H.armigera SCD-A2KO2 ABCA2 Cry2Ab Cry1Ac> 100 3,9 h Wang et al. 2017
T. ni i Tn-cad-1 Cadherin j Cry1Ac-A01s j Cry2Ab 1,5 al. 2018
T. ni Tn-cad-2 Cadherin Cry1Ac-A01s Cry2Ab 2.8 1,5 Wang et al. 2018
Таблица 3.

Перекрестная резистентность между Cry2Ab и Cry1Ac, связанная с редактированием гена CRISPR в H. armigera и T. ni

9036 903 2016
Насекомое . Устойчивый штамм, отредактированный CRISPR . Отредактированный Джин . Протестировано на устойчивость к . Протестировано на перекрестную устойчивость к . RR a . CRR b . ссылку .
H. armigera c SCD-Cad d Cadherin e Cry1Ac Cry2Ab3
H. armigera SCD-KI d Тетраспанин f Cry1Ac Cry2Ab 125 1.6 Jin et al. 2018
H. armigera SCD-A2KO1 ABCA2 г Cry2Ab Cry1Ac> 100 0,8 Wang et al. 2017
H. armigera SCD-A2KO2 ABCA2 Cry2Ab Cry1Ac> 100 3,9 h Wang et al. 2017
т.ni i Tn-cad-1 Cadherin j Cry1Ac-A01s j Cry2Ab 3,8 1,5 h Wang 2018
T. ni Tn-cad-2 Cadherin Cry1Ac-A01s Cry2Ab 2,8 1,5 Wang et al. 2018
336 и др. 9036 20183
Насекомое . Устойчивый штамм, отредактированный CRISPR . Отредактированный Джин . Протестировано на устойчивость к . Протестировано на перекрестную устойчивость к . RR a . CRR b . ссылку .
H. armigera c SCD-Cad d Cadherin e Cry1Ac Cry2Ab3 Wang et al. 2016
H. armigera SCD-KI d Тетраспанин f Cry1Ac Cry2Ab 125 1,6
H. armigera SCD-A2KO1 ABCA2 г Cry2Ab Cry1Ac> 100 0,8 Wang et al. 2017
H.armigera SCD-A2KO2 ABCA2 Cry2Ab Cry1Ac> 100 3,9 h Wang et al. 2017
T. ni i Tn-cad-1 Cadherin j Cry1Ac-A01s j Cry2Ab 1,5 al. 2018
T. ni Tn-cad-2 Cadherin Cry1Ac-A01s Cry2Ab 2.8 1,5 Wang et al. 2018

С точки зрения потенциальных практических последствий наблюдаемой слабой перекрестной резистентности между токсинами Vip3 и Cry1, мы фокусируемся на H. zea и S. frugiperda , поскольку практическая устойчивость к культурам Bt, продуцирующим токсины Cry1, имеет сообщалось о многих популяциях этих двух вредных организмов, но не о шести других рассматриваемых здесь вредителях (Табашник и Каррьер, 2019). Последствия перекрестной устойчивости к Vip3 наиболее актуальны для H.zea из-за его широко распространенной практической устойчивости к токсинам Cry1 и Cry2 в Соединенных Штатах, в результате чего Vip3Aa остается единственным широко используемым токсином в культурах Bt с эффективностью против этого вредителя, на который в значительной степени не влияет резистентность, выработанная в полевых условиях (Tabashnik and Carrière 2017, 2019 ; Reisig et al.2018; Yang et al.2018a, 2019; Kaur et al.2019). Более того, риск полевой устойчивости к Vip3Aa высок, потому что этот токсин сам по себе в Bt кукурузе или хлопке не всегда соответствует стандарту высоких доз против H.zea (Burkness et al. 2010, Tabashnik and Carrière 2017) и перекрестное опыление могут снизить эффективность широко используемой стратегии защиты посевной смеси для замедления устойчивости (Yang et al., 2014, Brévault et al., 2015). Напротив, практическая устойчивость к Cry2Ab не была задокументирована для S. frugiperda , а Vip3Aa в культурах Bt действительно соответствует стандарту высоких доз для этого вредного организма (Бернарди и др., 2016; Табашник и Каррьер, 2017, 2019; Ян и др. 2018b).

Для H.zea , результаты биоанализов диеты с двумя штаммами, устойчивыми к Cry1Ac, смешаны, без перекрестной устойчивости к Vip3Aa в штамме AR (Anilkumar et al., 2008) и слабой перекрестной устойчивости к Vip3Aa в штамме GA-R (Welch et al.2015, таблица 1). Для GA-R, протестированного с Vip3Aa, CRR составлял 1,6, а EC 50 существенно не отличался от его родительского штамма GA по консервативному критерию отсутствия перекрытия 95% FL (Welch et al. 2015). Однако чувствительность к высокой концентрации Vip3Aa была значительно ниже для GA-R, чем для GA (Welch et al.2015).

В полевых экспериментах с H. zea и сладкой кукурузой в Мэриленде с 2007 по 2010 гг. Выработанная в полевых условиях устойчивость к Cry1Ab существенно не снизила эффективность Vip3Aa (Burkness et al. 2010). В 2010 году, в отличие от 2007-2009 годов, количество личинок H. zea на початок кукурузы было численно (но не значительно) выше для Bt-кукурузы, продуцирующей Cry1Ab (0,76), чем для кукурузы, не содержащей Bt (0,70), что указывает на практическую устойчивость к Cry1Ab. Тем не менее в 2010 г. у двух гибридов, продуцирующих Cry1Ab + Vip3Aa, было 0.00 и 0,01 личинок H. zea на ухо, демонстрируя высокую эффективность Vip3Aa против Cry1Ab-устойчивой популяции. В полевом исследовании 2018 года в Луизиане два мультитоксиновых Bt-гибрида кукурузы, продуцирующих Vip3Aa, были намного более эффективными, чем гибриды без Vip3Aa, против популяций с практической устойчивостью к Cry1A.105 и Cry2Ab (Kaur et al., 2019).

Little et al. (2019) сравнили чувствительный штамм (SIMRU) с устойчивым штаммом (Пикенс, Арканзас) H. zea , который был запущен в июне 2016 года с насекомыми, собранными с кукурузы Bt, продуцирующей Cry1A.105 + Cry2Ab, скрещенный с SIMRU и отобранный с помощью Dipel, показал устойчивость к Dipel в 1,9 раза и Cry1Ac в 21 раз в биотестах диеты. В полевых клетках, искусственно зараженных молью обоих штаммов, численность личинок и повреждения были более чем в пять раз выше для устойчивого штамма, чем у восприимчивого штамма хлопка, продуцирующего Cry1Ac + Cry2Ab + Vip3Aa, но существенно не различались между штаммами на хлопчатнике, отличном от Bt (Little и др., 2019). Данных о диетическом биоанализе на Vip3Aa не поступало. Однако в полевых садках численность личинок на хлопке Cry1Ac + Cry2Ab + Vip3Aa по сравнению с хлопком Cry1Ac + Cry2Ab была выше для устойчивого штамма (0.55), чем чувствительный штамм (0,42), что указывает на более низкую эффективность Vip3Aa против устойчивого штамма по сравнению с чувствительным штаммом. В соответствии с этим выводом, ущерб, нанесенный личинками H. zea хлопку Cry1Ac + Cry2Ab + Vip3Aa по сравнению с хлопком Cry1Ac + Cry2Ab, был выше для устойчивого штамма (0,62), чем для чувствительного штамма (0,41). Учитывая ограниченное использование Vip3Aa в Соединенных Штатах до 2016 г. (Tabashnik and Carrière 2017, Reisig et al. 2018), мы не можем исключить гипотезу о том, что перекрестная устойчивость к Vip3Aa способствовала снижению эффективности Vip3Aa против резистентного штамма, протестированного Литтлом. и другие.(2019).

В эксперименте в открытом поле в Техасе в 2018 году с естественным заражением Ян и др. (2019) обнаружили, что количество личинок H. zea на початок кукурузы существенно не различается между растениями, продуцирующими Cry1Ab + Cry1F + Vip3Aa (0,79) и не-Bt кукурузы (среднее значение для двух гибридов = 0,95). Они также обнаружили 20-кратную полевую устойчивость к Vip3Aa у штамма H. zea , созданного с личинками, собранными из кукурузы Bt, продуцирующей Cry1Ab + Cry1F + Vip3Aa, по сравнению со штаммом, запущенным одновременно из кукурузы Bt, продуцирующей Cry1A.105 + Cry1F + Cry2Ab. Мы не классифицировали это как практическую устойчивость к Vip3Aa, поскольку выживаемость при диагностической концентрации составляла менее 50% (Tabashnik and Carrière 2017, 2019). Кроме того, повреждение на колос (см 2 ) было значительно меньше для кукурузы, продуцирующей Cry1Ab + Cry1F + Vip3Aa (1,3), чем для кукурузы, продуцирующей Cry1Ab + Cry1F (15,7), Cry1A.105 + Cry2Ab (15,0) или не-Bt. кукуруза (среднее значение для двух гибридов = 18,5). Основываясь на повреждении ушей, эффективность кукурузы Cry1Ab + Cry1F + Vip3Aa составила 93% по сравнению с гибридами без Bt (Yang et al.2019). Хотя результаты Yang et al. (2019) действительно подразумевают практическую устойчивость к токсинам Cry1 и Cry2Ab, неясно, способствовала ли перекрестная устойчивость наблюдаемой устойчивости к Vip3Aa.

Для S. frugipdera , единичный случай с двумя наблюдениями, основанными на сравнении родственных штаммов с использованием значений LC 50 и IC 50 , показывает> 240-кратную устойчивость к Cry1F в штамме RR из Флориды, не приводившем к перекрестной -устойчивость к Vip3Aa (Yang et al.2017a, таблица 1 и дополнительная таблица 1 [только онлайн]). В одном сравнении неродственных штаммов штамм из Пуэрто-Рико с> 300-кратной устойчивостью к Cry1F не был перекрестно устойчив к Vip3Aa (CRR на основе LC 50 = 1,33 и IC 50 = 0,69; средний CRR = 1,0; Велес и др., 2013). В другом сравнении неродственных штаммов отобранный в лаборатории штамм, полученный в 2016 году из Луизианы, имел> 630-кратную устойчивость к Vip3Aa, 3,5-кратную устойчивость к Cry1F и 5-кратную устойчивость к Cry2Ab (Yang et al.2018b). Ян и др. (2018b) предположили, что относительно низкие уровни устойчивости к Cry1F и Cry2Ab являются результатом отбора в полевых условиях с этими двумя токсинами, а не перекрестной резистентностью с Vip3Aa, что подразумевает, что в Луизиане в 2016 году возник некоторый уровень устойчивости к Cry2Ab, выработанный в полевых условиях. к широко распространенному практическому сопротивлению Cry1F (Табашник и Каррьер, 2019).

В нескольких исследованиях Vip3Aa в растениях с мультитоксином Bt обычно имел высокую эффективность против штаммов S.frugipdera устойчива к токсинам Cry1, Cry2Ab или обоим (Niu et al.2013; Huang et al.2014; Horikoshi et al.2016; Yang et al.2016, 2017b; Kahn et al.2018; Zhu et al.2019) , что согласуется с отсутствием перекрестной устойчивости к Vip3Aa в биотестах рациона со штаммами этого вредителя, устойчивыми к Cry1F или Cry2Ab (таблицы 1 и 2). Однако в одном исключительном случае процент растений, несущих живые личинки штамма (AABB), обладающего высокой устойчивостью к Cry1A.105 и Cry2Ab, был не ниже для кукурузы Bt, продуцирующей Cry1Ab + Cry1F + Vip3Aa (ок.15%), чем для кукурузы Bt, продуцирующей Cry1Ab + Cry1F (около 12%) (см. Рис. 2, нижняя панель с объединенными данными Zhu et al. 2019). Эти необычные данные предполагают, что в этом случае Vip3Aa не имел эффективности против штамма, устойчивого к Cry1A.105 и Cry2Ab. Напротив, в том же эксперименте процент растений, содержащих живых личинок штамма AABB, был значительно ниже для Bt-кукурузы, продуцирующей Cry1A.105 + Cry2Ab + Vip3Aa (примерно 0%), чем для Bt-кукурузы, продуцирующей Cry1A.105 + Cry2Ab (примерно 0%). 46%) (Чжу и др., 2019).Эти противоречивые результаты означают, что что-то другое, кроме перекрестной устойчивости к Vip3Aa, снижает эффективность кукурузы Cry1Ab + Cry1F + Vip3Aa по сравнению с кукурузой Cry1Ab + Cry1F, например, более низкая концентрация одного или нескольких токсинов в трехтоксиновых растениях по сравнению с двумя -токсиновые растения или антагонизм между Vip3Aa и Cry1Ab, Cry1F или обоими. Последнее объяснение кажется маловероятным, поскольку не было антагонизма между Vip3Aa и Cry1Ab и другими токсинами Bt, продуцируемыми в многотоксиновых растениях (Carrière et al.2015) или протестированы в биотестах диет (Соарес Фигейредо и др., 2019).

Выводы

Хотя в нескольких статьях утверждается, что между токсинами Vip3 и Cry1 не происходит перекрестной резистентности, или что это отсутствие перекрестной резистентности можно предположить (Fang et al.2007, Pickett et al.2017, Gomis-Cebolla et al.2018, Yang et al. al. 2018b), результаты анализа 31 случая восьми основных вредителей чешуекрылых подтверждают и расширяют результаты предыдущих анализов (Welch et al.2015, Tabashnik and Carrière 2017), показывающие, что между этими токсинами возникает слабая, статистически значимая перекрестная резистентность. .Напротив, анализ здесь 14 случаев у четырех вредителей чешуекрылых не выявил положительной перекрестной резистентности между токсинами Vip3 и Cry2Ab. Четкое различие между отсутствием перекрестной резистентности и слабой перекрестной резистентностью необходимо для научной точности и фундаментального понимания. Необходимы дальнейшие исследования наблюдаемой слабой перекрестной резистентности между токсинами Vip3 и Cry1, а также между другими группами токсинов Bt, которые предположительно не имеют общих сайтов связывания в средней кишке личинки. Лучшее понимание этого явления может дать представление о механизмах устойчивости и способах действия токсинов Bt.Слабая перекрестная резистентность часто упускается из виду в моделях управления резистентностью, даже несмотря на то, что она может ускорить развитие практической резистентности у вредителей с низкой собственной восприимчивостью к токсинам для Bt-культур (Carrière et al. 2015, 2016). Признание того, что слабая перекрестная резистентность обычно возникает между отдаленно связанными токсинами Bt, может помочь избежать излишне оптимистичных предположений и, таким образом, способствовать развитию методов управления, которые повышают устойчивость культур Bt.

Благодарности

Благодарим Yidong Wu за помощь в переводе статьи, опубликованной на китайский язык.Эта работа была поддержана грантом Программы исследований в области сельского хозяйства и пищевых продуктов 2018-67013-27821 Национального института продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США.

Цитированные источники

An

,

J.

,

Y.

Gao

,

K.

Wu

,

F.

Gould

,

J.

Gao

,

Z. Shen

и

C.

лей

.

2010

.

Ответ толерантности к Vip3Aa популяций Helicoverpa armigera из района посадки хлопка Cry1Ac

.

J. Econ. Энтомол

.

103

:

2169

2173

.

Anilkumar

,

KJ

,

A.

Rodrigo-Simón

,

J.

Ferré

,

M.

Pusztai-Carey

,

S. Моар

.

2008

.

Производство и характеристика Bacillus thuringiensis Cry1Ac-устойчивый хлопковый совок Helicoverpa zea (Boddie)

.

заявл. Environ. Микробиол

.

74

:

462

469

.

Бернарди

,

О.

,

Д.

Бернарди

,

Р. Дж.

Хорикоши

,

Д. М.

Окума

,

Л.C.

Medeiros

,

T.

Burd

и

C.

Omoto

.

2016

.

Выбор и характеристика устойчивости к белку Vip3Aa20 из Bacillus thuringiensis в Spodoptera frugiperda

.

Pest Manag. Sci

.

72

:

1794

1802

.

Бернарди

,

О.

,

Д.

Бернарди

,

Р. С.

Рибейро

,

Д.M.

Okuma

,

E.

Salmeron

,

J.

Fatoretto

,

F. C. L.

Medeiros

,

T.

Burd

и

C.

2015

.

Частота устойчивости к токсину Vip3Aa20 из Bacillus thuringiensis в популяциях Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) в Бразилии

.

Crop Prot

.

76

:

7

14

.

Bilbo

,

T. R.

,

F. P. F.

Reay-Jones

,

D. D.

Reisig

и

J. K.

Greene

.

2019

.

Восприимчивость кукурузных червей (Lepidoptera: Noctuidae) к Cry1A.105 и Cry2Ab2 в Северной и Южной Каролине

.

J. Econ. Энтомол

.

112

:

1845

1847

. DOI: 10.1093 / jee / toz062.

Brévault

,

T.

,

B.E.

Tabashnik

, и

Y.

Carrière

.

2015

.

Смесь семян увеличивает преобладание устойчивости к Bt хлопчатнику у Helicoverpa zea

.

Sci. Репу

.

5

:

9807

.

Brévault

,

T.

,

S.

Heuberger

,

M.

Zhang

,

C.

Ellers-Kirk

,

X.

Ni

,

L.

,

х.

Li

,

B. E.

Tabashnik

и

Y.

Carrière

.

2013

.

Потенциальная нехватка пирамидного трансгенного хлопка для борьбы с устойчивостью насекомых

.

Proc. Natl. Акад. Sci. США

110

:

5806

5811

.

Burkness

,

E.C.

,

G.

Dively

,

T.

Patton

,

A.C.

Morey

и

W.Д.

Хатчисон

.

2010

.

Новый Vip3A Bacillus thuringiensis (Bt) кукуруза приближается к эффективности высоких доз против Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae) в полевых условиях

.

ГМ культуры

.

1

:

337

343

.

Calles-Torrez

,

V.

,

J. J.

Knodel

,

M.A.

Boetel

,

B. W.

French

,

B.W.

Fuller

и

J. K.

Ransom

.

2019

.

Устойчивость северных и западных популяций корневых червей кукурузы (Coleoptera: Chrysomelidae) к гибридам кукурузы, экспрессирующим одиночные и пирамидные белки Cry3Bb1 и Cry34 / 35Ab1 Bt, в Северной Дакоте

.

J. Econ. Энтомол

.

112

:

1875

1886

.

Carrière

,

Y.

,

C.

Ellers-Kirk

,

M.

Sisterson

,

L.

Antilla

,

M.

Whitlow

,

T. J.

Dennehy

и

B.E.

Tabashnik

.

2003

.

Долгосрочное региональное подавление розовой совки с помощью Bacillus thuringiensis хлопок

.

Proc. Natl. Акад. Sci. США

100

:

1519

1523

.

Carrière

,

Y.

,

N.

Crickmore

и

B.Э.

Табашник

.

2015

.

Оптимизация пирамидных трансгенных Bt-культур для устойчивого управления вредителями

.

Нац. Биотехнология

.

33

:

161

168

.

Carrière

,

Y.

,

J. A.

Fabrick

и

B. E.

Tabashnik

.

2016

.

Могут ли пирамиды и семенные смеси замедлить устойчивость к Bt-культурам?

Trends Biotechnol

.

34

:

291

302

.

Chakroun

,

M.

,

N.

Banyuls

,

Y.

Bel

,

B.

Escriche

и

J.

Ferré

.

2016a

.

Бактериальные вегетативные инсектицидные белки (Vip) энтомопатогенных бактерий

.

Microbiol. Мол. Биол. Ред.

.

80

:

329

350

.

Чакроун

,

М.

,

N.

Banyuls

,

T.

Walsh

,

S.

Downes

,

B.

James

и

J.

Ferré

.

2016b

.

Характеристика устойчивости к Vip3Aa у Helicoverpa armigera из Австралии и роль процессинга средней кишки и связывания рецепторов

.

Sci. Репу

.

6

:

24311

.

Чен

,

W. B.

,

GQ

Lu

,

HM

Cheng

,

CX

Liu

,

YT

Xiao

,

C.

Xu

M.,

ZC

Соберон

,

A.

Bravo

и

KM

Wu

.

2017

.

Трансгенный хлопок, коэкспрессирующий химерные Vip3AcAa и Cry1Ac, обеспечивает эффективную защиту от Cry1Ac-устойчивой хлопковой совки

.

Transgenic Res

.

26

:

763

774

.

Dively

,

G. P.

,

P. D.

Venugopal

и

C.

Finkenbinder

.

2016

.

Выработанная в полевых условиях устойчивость кукурузных червей к Cry-белкам, экспрессируемым трансгенной сладкой кукурузой

.

PLoS One

.

11

:

e0169115

.

Дивели

,

Г. П.

,

П. Д.

Венугопал

,

Д.

Bean

,

J.

Whalen

,

K.

Holmstrom

,

TP

Kuhar

,

HB

Doughty

,

T.

W.

Patton

,

T.

W. C

Patton

, и

WD

Hutchison

.

2018

.

Региональная борьба с вредителями, связанная с повсеместным внедрением Bt-кукурузы, приносит пользу овощеводам

.

Proc. Natl. Акад. Sci. США

115

:

3320

3325

.

Клык

,

J.

,

X.

Xu

,

P.

Wang

,

JZ

Zhao

,

AM

Shelton

,

J.

Feng

и

Z.

Shen

.

2007

.

Характеристика химерных Bacillus thuringiensis Vip3 токсинов

.

заявл. Environ. Микробиол

.

73

:

956

961

.

Gomis-Cebolla

,

J.

,

Y.

Wang

,

Y.

Quan

,

K.

He

,

T.

Walsh

,

B.

,

S.

Downes

,

W.

Kain

,

P.

Wang

,

K.

Leonard

, et al. .

2018

.

Анализ перекрестной устойчивости к белкам Vip3 в восьми колониях насекомых четырех видов насекомых, отобранных на устойчивость к инсектицидным белкам Bacillus thuringiensis

.

J. Invertebr. Патол

.

155

:

64

70

.

Horikoshi

,

RJ

,

D.

Bernardi

,

O.

Bernardi

,

JB

Malaquias

,

DM

000 FS 9000 9000 9000 Mira4,

Амарал

и

К.

Омото

.

2016

.

Эффективное преобладание устойчивости Spodoptera frugiperda к сортам кукурузы и хлопка Bt: значение для управления устойчивостью

.

Sci. Репу

.

6

:

34864

.

Huang

,

F.

,

JA

Qureshi

,

RL

Meagher

, Jr,

DD

Reisig

,

GP

Головка

,

DA

и

DA

Ni

,

D.

Kerns

,

GD

Buntin

,

Y.

Niu

и др. .

2014

.

Устойчивость к Cry1F осенней совки Spodoptera frugiperda : одиночный ген по сравнению с пирамидной кукурузой Bt

.

Plos One

.

9

:

e112958

.

Hutchison

,

WD

,

EC

Burkness

,

PD

Mitchell

,

RD

Moon

,

TW

Leslie

,

SJ

SJ

,

к.L.

Hamilton

,

K. L.

Steffey

,

M. E.

Gray

, et al. .

2010

.

Ареальное подавление европейского мотылька кукурузой с помощью Bt-кукурузы дает сбережения производителям кукурузы, не выращивающей Bt-кукурузу

.

Наука

.

330

:

222

225

.

Международная служба по приобретению агробиотехнологических приложений (ISAAA)

.

2018

.

Глобальный статус коммерциализированных биотехнологических / ГМ-культур в 2018 году: биотехнологические культуры продолжают помогать решать проблемы роста населения и изменения климата.Бриф 54

.

ISAAA

,

Итака, Нью-Йорк

.

Джексон

,

Р. Е.

,

М. А.

Маркус

,

Ф.

Гулд

,

Дж. Р.

Брэдли

, младший и

Дж. У.

Ван Дуйн

.

2007

.

Ответы перекрестной устойчивости CrylAc-selected Heliothis virescens (Lepidoptera: Noctuidae) к белку Bacillus thuringiensis Vip3A

.

Дж.Экон. Энтомол

.

100

:

180

186

.

Jin

,

L.

,

J.

Wang

,

F.

Guan

,

J.

Zhang

,

S.

Yu

,

S.

, Liu

Y.

Xue

,

L.

Lia

,

S.

Wu

,

X.

Wang

, et al. .

2018

.

Доминантная точечная мутация в гене тетраспанина, связанная с полевой устойчивостью хлопковых совок к трансгенному Bt cotton

.

Proc. Nat’l. Акад. Sci. США

115

:

11,760–11,765

.

Kahn

,

TW

,

M.

Chakroun

,

J.

Williams

,

T.

Walsh

,

B.

James

,

J.

Дж.

Ферре

.

2018

.

Эффективность и потенциал управления резистентностью модифицированного белка Vip3C для борьбы с Spodoptera frugiperda в кукурузе

.

Sci. Репу

.

8

:

16204

.

Kaur

,

G.

,

J.

Guo

,

S.

Brown

,

GP

Head

,

PA

Price

,

S.

Paula-Moraes

X.

Ni

,

M.

Dimase

и

F.

Huang

.

2019

.

Выведенная в полевых условиях устойчивость Helicoverpa zea (Boddie) к трансгенной кукурузе, экспрессирующей пирамидный Cry1A.105 / Cry2Ab2 белки на северо-востоке Луизианы, США

.

J. Invertebr. Патол

.

163

:

11

20

.

Литтл

,

NS

,

BH

Элкинс

,

RM

Mullen

,

OP

Perera

,

KA

Parys

,

KClen

DL

DL

.

2019

.

Различия между двумя популяциями совки, Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae), с различными измерениями лабораторной чувствительности к токсинам Bt при воздействии не-Bt и Bt хлопка в больших полевых клетках

.

PLoS One

.

14

:

e0212567

.

Лю

,

Ю. Б.

,

Б. Е.

Табашник

, и

М.

Пуштаи-Кэри

.

1996

.

Выработанная в полевых условиях устойчивость к токсину Bacillus thuringiensis CryIC у чешуекрылых (Lepidoptera: Plutellidae)

.

J. Econ. Энтомол

.

80

:

798

804

.

Лю

,

C.

,

D.

Чжан

,

З.-Й.

Wang

,

Liu

,

L.

Chen

,

G.-P.

Ли и

Г.-М.

Лян.

2018

.

Устойчивость и перекрестная резистентность Helicoverpa armigera к различным белкам Bt

.

Китайский J. Appl. Энтомол

.

55

:

55

60

.

Махон

,

Р. Дж.

,

С. Дж.

Даунс

и

Б.

Джеймс.

2012

.

Аллели устойчивости к Vip3A существуют на высоком уровне в австралийских мишенях до высвобождения хлопка, экспрессирующего этот токсин

.

PLoS ONE

.

7

:

e39192

.

(NASEM) Национальные академии наук, инженерии и медицины

.

2016

.

Генно-инженерные культуры: опыт и перспективы

.

National Academies Press

,

Вашингтон, округ Колумбия

.

Niu

,

Y.

,

R. L.

Meagher

Jr,

F.

Yang

и

F.

Huang.

2013

.

Чувствительность полевых популяций совки (Lepidoptera: Noctuidae) из Флориды и Пуэрто-Рико к очищенному белку Cry1F и тканям листьев кукурузы, содержащим одиночные и пирамидные гены Bt

.

эт. Энтомол

.

96

:

701

713

.

Payton

,

М.E.

,

M. H.

Greenstone

и

N.

Schenker.

2003

.

Перекрывающиеся доверительные интервалы или стандартные интервалы ошибок: что они означают с точки зрения статистической значимости?

J. Insect Sci

.

3

:

1

6

.

Пикетт

,

Б. Р.

,

А.

Гульзар

,

Дж.

Ферре

и

Д. Дж.

Райт

.

2017

.

Bacillus thuringiensis Устойчивость к токсину Vip3A у Heliothis virescens (Lepidoptera: Noctuidae)

.

заявл. Environ. Микробиол

.

83

:

e03506

.

Reisig

,

D. D.

,

A. S.

Huseth

,

J. S.

Bacheler

,

M. A.

Aghaee

,

L.

Braswell

J.,

Flanders

,

J. K.

Greene

,

D. A.

Herbert

,

A.

Jacobson

, et al. .

2018

.

Долгосрочные эмпирические и наблюдательные доказательства практической устойчивости Helicoverpa zea к хлопку с пирамидными токсинами Bt

.

J. Econ. Энтомол

.

111

:

1824

1833

.

Romeis

,

J.

,

S. E.

Naranjo

,

M.

Meissle

и

A. M.

Shelton

.

2019

.

Генно-инженерные культуры помогают поддерживать консервационный биологический контроль

.

Biol. Контроль

.

130

:

136

154

.

Soares Figueiredo

,

C.

,

A. R.

Nunes Lemes

,

I.

Sebastião

и

J. A.

Desidério

.

2019

.

Синергизм белков Bacillus thuringiensis Cry1, Cry2 и Vip3 в контроле Spodoptera frugiperda

.

заявл. Biochem. Биотехнология

.

188

:

798

809

.

Сонг

,

X.

,

W.

Kain

,

D.

Cassidy

и

P.

Wang

.

2015

.

Устойчивость к токсину Bacillus thuringiensis Cry2Ab в Trichoplusia ni обеспечивается новым генетическим механизмом

.

заявл. Environ. Микробиол

.

81

:

5184

5195

.

Табашник

,

Б. Е.

и

Ю.

Каррьер

.

2017

.

Рост устойчивости насекомых к трансгенным культурам и перспективы устойчивости

.

Нац. Биотехнология

.

35

:

926

935

.

Табашник

,

Б. Е.

и

Ю.

Каррьер

.

2019

.

Глобальные закономерности устойчивости к Bt-культурам, выделяющие розовую совку в США, Китае и Индии

.

J. Econ. Энтомол

.

112

. DOI:

Табашник

,

Б. Е.

,

Н. Л.

Кушинг

и

М. В.

Джонсон

.

1987

.

Устойчивость к инсектицидам на Гавайях чешуекрылых (Lepidoptera: Plutellidae): внутриостровные вариации и перекрестная устойчивость

.

J. Econ. Энтомол

.

80

:

1091

1099

.

Табашник

,

BE

,

MS

Sisterson

,

PC

Ellsworth

,

TJ

Dennehy

,

L.

Antilla

,

L,

L,

Whitlow

,

RT

Staten

,

JA

Fabrick

,

GC

Unnithan

и др..

2010

.

Подавление устойчивости к Bt-хлопку с помощью стерильных насекомых выпускает

.

Нац. Биотехнология

.

28

:

1304

1307

.

Табашник

,

B. E.

,

D.

Mota-Sanchez

,

M. E.

Whalon

,

R. M.

Hollingworth

, и

Y.

Carrière

.

2014

.

Определение терминов для упреждающего управления устойчивостью к Bt-культурам и пестицидам

.

J. Econ. Энтомол

.

107

:

496

507

.

Велес

,

AM

,

TA

Spencer

,

AP

Alves

,

D.

Moellenbeck

,

RL

Meagher

0004,

H.

Зигфрид

.

2013

.

Наследование устойчивости к Cry1F, перекрестной устойчивости и частоты устойчивых аллелей у Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)

.

Бык. Энтомол. Res

.

103

:

700

713

.

Wan

,

P.

,

D.

Xu

,

S.

Cong

,

Y.

Jiang

,

Y.

Huang

,

J.

, Wang

H.

Wu

,

L.

Wang

,

K.

Wu

,

Y.

Carrière

, et al. .

2017

.

Гибридизация трансгенного Bt-хлопка с не-Bt-хлопком противодействует устойчивости у розовой совки

.

Proc. Natl. Акад. Sci. США

114

:

5413

5418

.

Wang

,

J.

,

H.

Zhang

,

H.

Wang

,

S.

Zhao

,

Y.

Zuo

,

0003 Y.

и

Y.

Wu

.

2016

.

Функциональная проверка кадгерина как рецептора токсина Bt Cry1Ac в Helicoverpa armigera с использованием системы CRISPR / Cas9

.

Insect Biochem. Мол. Биол

.

76

:

11

17

.

Wang

,

J.

,

H.

Wang

,

S.

Liu

,

L.

Liu

,

WT

Tay

,

TK

Ян

и

Ю.

Ву

.

2017

.

CRISPR / Cas9-опосредованное редактирование генома Helicoverpa armigera с мутациями гена-переносчика ABC HaABCA2 придает устойчивость к токсинам Bacillus thuringiensis Cry2A

.

Insect Biochem. Мол. Биол

.

87

:

147

153

.

Wang

,

S.

,

W.

Kain

и

P.

Wang

.

2018

.

Bacillus thuringiensis Токсины Cry1A проявляют токсичность по нескольким путям у насекомых

.

Insect Biochem. Мол. Биол

.

102

:

59

66

.

Ван

,

Дж.

,

Ю.-Y.

Zuo

,

L.-L.

Li

,

H.

Wang

,

S.-Y.

Лю

,

Y.-H.

Ян

и

Ю. Д.

Ву

.

2019

.

Нокаут трех генов аминопептидазы N не влияет на восприимчивость личинок Helicoverpa armigera к Bacillus thuringiensis Cry1A и Cry2A токсинам

.

Наука о насекомых

. DOI:

Wei

,

Y.

,

S.

Wu

,

Y.

Yang

и

Y.

Wu.

2017

.

Исходная чувствительность полевых популяций Helicoverpa armigera Bacillus thuringiensis Токсин Vip3Aa и отсутствие перекрестной устойчивости между токсинами Vip3Aa и Cry

.

Токсины

.

9

:

127

.

Welch

,

K. L.

,

G. C.

Unnithan

,

B.A.

Degain

,

J.

Wei

,

J.

Zhang

,

X.

Li

,

B. E.

Tabashnik

и

Y.

Carrière.

2015

.

Перекрестная устойчивость к токсинам, используемым в культурах Bt пирамидальной формы, и устойчивость к спреям Bt в Helicoverpa zea

.

J. Invertebr. Патол

.

132

:

149

156

.

Ву

,

К.M.

,

Y. H.

Lu

,

H. Q.

Feng

,

Y. Y.

Jiang

и

J. Z.

Zhao

.

2008

.

Подавление хлопковой совки на нескольких культурах в Китае в районах с хлопком, содержащим токсин Bt

.

Наука

.

321

:

1676

1678

.

Ян

,

F.

,

D.

Кернс

,

J.

Gore

,

D.

Cook

,

A.

Catchot

,

F.

Musser

,

G.

Lorenz

,

N.

Seiter

,

S.

Stewart 9000 S.4, and

Коричневый.

2018a

.

Непрерывный мониторинг чувствительности Helicoverpa zea на юге США к различным белкам Bt,

стр.

696

704

В:

Proc. Конференция по хлопку по всему миру 2018

.

Ян

,

F.

,

D. L.

Kerns

,

G.

Head

,

S.

Brown

и

F.

Huang.

2017a

.

Чувствительность устойчивых, гетерозиготных и чувствительных к Cry1F кукурузы Spodoptera frugiperda к белкам Bt, используемым в трансгенном хлопке

.

Crop Prot

.

98

:

128

135

.

Ян

,

F.

,

D. L.

Kerns

,

G. P.

Head

,

P.

Цена

и

F.

Huang

.

2017b

.

Перекрестная устойчивость к очищенным белкам Bt, кукурузе Bt и хлопку Bt в устойчивом к Cry2Ab2 штамме кукурузы Spodoptera frugiperda

.

Pest Manag. Sci

.

73

:

2495

2503

.

Ян

,

F.

,

D. L.

Кернс

,

г.P.

Head

,

B. R.

Leonard

,

R.

Levy

,

Y.

Niu

и

F.

Huang

.

2014

.

Задача стратегии защиты семенной смеси Bt кукурузы: влияние перекрестного опыления на вредителя, питающегося колосом, кукурузного червя

.

Plos One

.

9

:

e112962

.

Ян

,

F.

,

D. L.

Кернс

,

S.

Коричневый

,

R.

Kurtz

,

T.

Dennehy

,

B.

Braxton

,

G.

Head

и

F.

Huang

.

2016

.

Производительность и устойчивость между культурами Cry1F-кукурузы отобранных Spodoptera frugiperda на трансгенном Bt-хлопке: значение для управления устойчивостью

.

Sci. Репу

.

6

:

28059

.

Ян

,

F.

,

S.

Morsello

,

G. P.

Head

,

C.

Sansone

,

F.

Huang

,

R. T.

Gilreath

и

D. Kerns

D. Kerns

2018b

. Скрининг

F2, наследование и перекрестная устойчивость полевой устойчивости к Vip3A у Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), собранных из Луизианы, США

.

Pest Manag. Sci

.

74

:

1769

1778

.

Ян

,

F.

,

J. C.

Сантьяго Гонсалес

,

J.

Williams

,

D. C.

Cook

,

R. T.

D. Kerns

2019

.

Возникновение и повреждение ушей Helicoverpa zea на трансгенной кукурузе Bacillus thuringiensis в поле в Техасе, США.S. и его чувствительность к белку Vip3A

.

Токсины

.

11

:

102

.

Zhang

,

Q.

,

L.-Z.

Chen

,

Q.

Lu

,

Y.

Zhang

и

G.-M.

Лян

.

2015

.

Анализы токсичности и связывания Bacillus thuringiensis токсина Vip3A в Cry1Ac-устойчивых и чувствительных штаммах Helicoverpa armigera (Hübner)

.

J. Integr. Сельское хозяйство

.

14

:

347

354

.

Zhu

,

C.

,

Y.

Niu

,

Y.

Zhou

,

J.

Guo

,

GP

Головка

,

PA

Цена

Вэнь

и

Ф.

Хуанг

.

2019

.

Выживаемость и эффективный уровень доминирования популяции устойчивых к двойному гену Cry1A.105 / Cry2Ab2 популяций Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) по обычным пирамидным признакам Bt кукурузы

.

Crop Prot

.

115

:

84

91

.

© Автор (ы) 2019. Опубликовано Oxford University Press от имени Энтомологического общества Америки. Все права защищены. Для получения разрешений обращайтесь по электронной почте: journals.permissions@oup.com.

Первая документация основных аллелей устойчивости к Vip3Aa в полевых популяциях Helicoverpa zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae) в Техасе, США

  • 1.

    Джеймс, К. Глобальный статус коммерциализированных биотехнологических / ГМ-культур: 2017. Краткий отчет № 53. ISAAA: Итака, Нью-Йорк, США. (2018).

  • 2.

    Карпентер, Дж. Э. Рецензируемые исследования указывают на положительное влияние коммерциализированных ГМ-культур. Нат. Biotechnol. 28 , 319–321 (2010).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 3.

    Edgerton, M. D. et al. . Признаки устойчивости к трансгенным насекомым увеличивают урожай кукурузы и стабильность урожая. Нат. Biotechnol. 30 , 493–496 (2012).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 4.

    Hutchison, W. D. et al. . Повсеместное подавление европейского мотылька кукурузой с помощью Bt-кукурузы дает сбережения производителям кукурузы, не выращивающим Bt-кукурузу. Наука 330 , 222–225 (2010).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google Scholar

  • 5.

    Катаге, Дж.И Каим, М. Экономическое воздействие и динамика воздействия Bt (Bacillus thuringiensis) хлопка в Индии. Pro. Nat. Акад. Sci. США 109 , 11652–11656 (2012).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

  • 6.

    Лу, Ю. Х., Ву, К. М., Цзян, Ю. Ю., Го, Ю. Ю. и Десне, Н. Широкое распространение Bt-хлопка и уменьшение количества инсектицидов способствует развитию услуг по биоконтролю. Природа 487 , 362–365 (2012).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google Scholar

  • 7.

    Ву, К. М., Лу, Ю. Х., Фэн, Х. К., Цзян, Ю. Ю. и Чжао, Дж. З. Подавление хлопковой совки на нескольких культурах в Китае в районах с хлопком, содержащим токсин Bt. Наука 321 , 1676–1678 (2008).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google Scholar

  • 8.

    Гулд, Ф. Устойчивость трансгенных инсектицидных сортов: интеграция генетики вредителей и экологии. Annu. Преподобный Энтомол. 43 , 701–726 (1998).

    Артикул CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 9.

    Табашник Б. Э., Брево Т. и Каррьер Ю. Устойчивость насекомых к культурам Bt: уроки с первого миллиарда акров. Нат. Biotechnol. 31 , 510–521 (2013).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 10.

    Табашник Б. Э. и Каррьер Ю. Резкий рост устойчивости насекомых к трансгенным культурам и перспективы устойчивости. Нат. Biotechnol. 35 , 926–935 (2017).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 11.

    Грими Д. А. и др. . Выработанная в полевых условиях устойчивость к Bt кукурузе у мотылька сахарного тростника (Diatraea saccharalis) в Аргентине. Вредитель. Manag. Sci. 74 , 905–913 (2018).

    Артикул CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 12.

    Смит, Дж. Л., Леппинг, М. Д., Рул, Д. М., Фархан, Ю. и Шаафсма, А. В. Доказательства полевой устойчивости Striacosta albicosta (Lepidoptera: Noctuidae) к белку Cry1F Bacillus thuringiensis и трансгенным гибридам кукурузы в Онтарио, Канада. J. Econ. Энтомол. 110 , 2217–2228 (2017).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 13.

    Чандрасена Д. И. и др. . Характеристика выработанной в полевых условиях устойчивости к полученному из Bacillus thuringiensis δ-эндотоксину Cry1F в популяциях Spodoptera frugiperda из Аргентины. Вредитель. Manag. Sci. 74 , 746–754 (2018).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 14.

    Гассманн, А. Дж., Шреста, Р. Б., Кропф, А. Л., Сент-Клер, С. Р. и Бренизер, Б. Д. Полевая устойчивость западных корневых червей кукурузы к Cry34 / 35Ab1 и другим признакам Bacillus thuringiensis у трансгенной кукурузы. Pest Manag Sci , https://doi.org/10.1002/ps.5510 (2019).

  • 15.

    Ян Ф. и др. . Возникновение и повреждение ушей Helicoverpa zea трансгенной кукурузы Bacillus thuringiensis в полевых условиях в Техасе, США, и ее чувствительность к белку Vip3A. Токсины 11 , 102 (2019).

    Артикул CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 16.

    US-EPA (Агентство по охране окружающей среды США), Отчет субпанели по пестицидам растений Bacillus thuringiensis (Bt) и управлению устойчивостью.Доступно по адресу https://archive.epa.gov/scipoly/sap/meetings/web/pdf/finalfeb.pdf (1998).

  • 17.

    ДиФонцо, К., Портер, П. и Тилмон, К. Таблица характеристик Handy Bt, https://lubbock.tamu.edu/files/2018/01/BtTraitTableJan2018.pdf (2018).

  • 18.

    Дивели Г. П., Венугопал П. Д. и Финкенбиндер С. Выработанная в полевых условиях устойчивость кукурузных червей к Cry-белкам, экспрессируемым трансгенной сладкой кукурузой. PLoS One 11 , e0169115 (2016).

    Артикул CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 19.

    Reisig, D. D. и др. . Долгосрочные эмпирические и наблюдательные доказательства практической устойчивости Helicoverpa zea к хлопку пирамидными токсинами Bt. J. Econ. Энтомол. 111 , 1824–1833 (2018).

    Артикул CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 20.

    Бильбо, Т. Р., Рэй-Джонс, Ф. П. Ф., Рейзиг, Д. Д. и Грин, Дж. К. Восприимчивость кукурузных червей (Lepidoptera: Noctuidae) к Cry1A.105 и Cry2Ab2 в Северной и Южной Каролине. J. Econ. Энтомол. 112 , 1845–1847 (2019).

    Артикул Google Scholar

  • 21.

    Kaur, G. et al. . Выведенная в полевых условиях устойчивость Helicoverpa zea (Boddie) к трансгенной кукурузе, экспрессирующей пирамидный Cry1A. 105 / Cry2Ab2 белки на северо-востоке Луизианы, США. J. Invertebr. Пато 163 , 11–20 (2019).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 22.

    Аданг, М., Крикмор, Н. и Юрат-Фуэнтес, Дж. Л. Разнообразие кристаллических токсинов Bacillus thuringiensis и механизм действия », In Dhadialla, T. S. & Gill, S. (Eds.) Advances in Insect Physiology Vol. 47: Средняя кишка насекомых и инсектицидные белки. Сан-Диего, Калифорния: Academic Press, 39–87 (2014).

  • 23.

    Чакроун, М., Баньюльс, Н., Бел, Ю., Эскриче, Б. и Ферре, Дж. Бактериальные вегетативные инсектицидные белки (VIP) из энтомопатогенных бактерий. Microbiol. Мол.Биол. Ред. 80 , 329–350 (2016).

    Артикул CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 24.

    Burkness, EC, Dively, G., Patton, T., Morey, AC & Hutchison, WD Новый Vip3A Bacillus thuringiensis (Bt) кукуруза приближается к высокой эффективности против Helicoverpazea (Lepidoptera: Noctuidae) в полевых условиях. условия. GM. Обрезать. 1 , 1–7 (2010).

    Артикул Google Scholar

  • 25.

    Янг, Ф. и др. . Эффективность кукурузы Agrisure Viptera 3111 против Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae) в посевных смешанных посевах. Урожай. Prot. 69 , 77–82 (2015).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 26.

    Andow, D. A. & Alstad, D. N. Скрининг F2 для выявления редких аллелей устойчивости. J. Econ. Энтомол. 91 , 572–578 (1998).

    Артикул Google Scholar

  • 27.

    Andow, D. A. & Alstad, D. N. Интервал достоверности для частот редких аллелей устойчивости. J. Econ. Энтомол. 92 , 755–758 (1999).

    Артикул Google Scholar

  • 28.

    Burd, AD, Gould, F., Bradley, JR, Van Duyn, JW & Moar, WJ Расчетная частота нерецессивных генов устойчивости к Bt у совки Helicoverpa zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae) на востоке Севера Каролина. Дж.Экон. Энтомол. 96 , 137–142 (2003).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 29.

    Джонс, Р. Л., Перкинс, У. Д. и Спаркс, А. Н. Влияние соотношения полов на размножение кукурузного червя в лаборатории. Ann. Энтомол. Soc. Являюсь. 72 , 35–37 (1979).

    Артикул Google Scholar

  • 30.

    Карпентер, Дж. Э., Спаркс, А.Н., Пара, С. Д. и Кромрой, Х. Л. Heliothis zea (Lepidoptera: Noctuidae): влияние радиации и наследственного бесплодия на конкурентоспособность спаривания. J. Econ. Энтомол. 82 , 109–113 (1989).

    Артикул Google Scholar

  • 31.

    Blanco, C. A., Sumerford, D. V., Lopez, J. D. Jr. & Hernandez, G. Частота спаривания одичавших самцов Heliothis virescens (Lepidoptera: Noctuidae), заключенных с лабораторными самками. J. Cotton Sci. 10 , 105–113 (2006).

    Google Scholar

  • 32.

    Лю Дж. и др. . Идентификация генов vip3A-типа из штаммов Bacillus thuringiensis и характеристика нового гена vip3A-типа. Lett. Прил. Microbiol. 45 , 432–438 (2007).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 33.

    Креспо, А.Л. и др. . Сравнение и проверка методов количественного определения токсина Cry1Ab из Bacillus thuringiensis для стандартизации биотестов на насекомых. Заявл. Env. Microbiol. 74 , 130–135 (2008).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 34.

    Abbott, W. S. Метод расчета эффективности инсектицида. J. Econ. Энтомол. 18 , 265–267 (1925).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 35.

    Институт SAS, третье издание для пользователей SAS / STAT, SAS Institute Inc, Кэри, Северная Каролина, США (2010).

  • 36.

    Стодола, Т. Дж. И Андоу, Д. А. Варианты экрана F2 и соответствующая статистика. J. Econ. Энтомол. 97 , 1756–1764 (2004).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 37.

    Бернарди, О. и др. . Частота устойчивости к токсину Vip3Aa20 из Bacillus thuringiensis в популяциях Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) в Бразилии. Урожай. Prot. 76 , 7–14 (2015).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 38.

    Бернарди, О. и др. . Выбор и характеристика устойчивости к белку Vip3Aa20 из Bacillus thuringiensis у Spodoptera frugiperda. Pest Manag Sci , https://doi.org/10.1002/ps.4223 (2016).

  • 39.

    Ян Ф. и др. . Скрининг F2, наследование и перекрестная резистентность полевой устойчивости к Vip3A у Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), собранных из Луизианы, США. Вредитель. Manag. Sci. 74 , 1769–1778 (2018).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 40.

    Yang, F., Williams, J., Porter, P., Huang, F. & Kerns, DL Скрининг F2 на устойчивость к белку Bacillus thuringiensis Vip3Aa51 в полевых популяциях Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) из Техас, США. Урожай. Prot. 126 , 104915 (2019).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 41.

    Янг, Ф. и др. . Восприимчивость популяций Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) Луизианы и Флориды к трансгенной кукурузе Agrisure Viptera 3111. Урожай. Prot. 50 , 37–39 (2013).

    Артикул Google Scholar

  • 42.

    Махон, Р. Дж., Даунс, С. Дж. И Джеймс, Б. Аллели устойчивости к Vip3A существуют на высоких уровнях в австралийских мишенях до высвобождения хлопка, экспрессирующего этот токсин. PLoS One 7 , e39192 (2012).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 43.

    Хендрикс, Д. Э., Грэм, Х. М. и Фернандес, А. Т. Спаривание самок табачных почкообразных и совок, собранных из световых ловушек. J. Econ. Энтомол. 63 , 1228–1231 (1970).

    Артикул Google Scholar

  • 44.

    Lamunyon, C.W. Хранение спермы самками многоязычной совки Heliothis virescens. Аним. Behav. 59 , 395–402 (2000).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 45.

    Бланко, К. А., Сумерфорд, Д. В., Лопес, Дж. Д. мл., Эрнандес, Г. и Абель, К. А. Брачное поведение диких самцов Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae) с лабораторными самками. J. Cotton Sci. 14 , 191–198 (2010).

    Google Scholar

  • 46.

    Табашник Б. Э. Эволюция устойчивости к Bacillus thuringiensis. Annu. Преподобный Энтомол. 39 , 47–79 (1994).

    Артикул Google Scholar

  • 47.

    Раймонд Б., Сайед А. Х. и Райт Д. Дж. Гены и окружающая среда взаимодействуют для определения стоимости устойчивости к Bacillus thuringiensis. Proc.R. Soc. Лондон. B Biol. Sci. 272 , 1519–1524 (2005).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 48.

    Гассманн А. Дж., Сток С. П., Каррьер Ю. и Табашник Б. Е. Влияние энтомопатогенных нематод на стоимость устойчивости к Bt-токсину Cry1Ac у розовой совки (Lepidoptera: Gelechiidae). J. Econ. Энтомол. 99 , 920–926 (2006).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 49.

    Берд, Л. Дж. И Ахерст, Р. Дж. Влияние видов растений-хозяев на стоимость приспособляемости устойчивости к Bt у Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae). Biol. Контроль. 40 , 196–203 (2007).

    Артикул Google Scholar

  • 50.

    Ван, Р., Тетро, ​​Г. и Ван, П. Влияние сельскохозяйственных культур на затраты на приспособленность, связанные с устойчивостью к токсинам Cry1Ac и Cry2Ab Bacillus thuringiensis в петрушках для капусты. Sci.Отчет 6 , 20959 (2016).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 51.

    Чен, Х. и др. . Затраты на приспособленность устойчивости к Vip3A у Spodoptera frugiperda на разных хозяевах. Вредитель. Manag. Sci. 75 , 1074–1080 (2019).

    Артикул CAS Google Scholar

  • Гости VIP-тура больше не нуждаются в посадочных талонах для поездки на Rise of the Resistance

    Обратите внимание: некоторые сообщения могут содержать партнерские ссылки, что означает, что наша команда может зарабатывать деньги, если вы покупаете товары на нашем сайте.

    Звездные войны: Восстание Сопротивление – чрезвычайно популярный аттракцион в Голливудских студиях Диснея.Эта поездка требует, чтобы гости получили посадочный талон, чтобы испытать его, и эти талоны исчезают в течение нескольких секунд каждый день. Теперь гостям, участвующим в VIP-туре, больше не нужен посадочный талон для участия в Star Wars: Rise of the Resistance.

    Связанные – Изменения Диснея «Звездные войны: Восстание сопротивления» Время виртуальных очередей, начиная с 20 декабря

    Система виртуальной очереди была впервые представлена ​​в «Мир Уолта Диснея» с открытием «Звездных войн: Восстание сопротивления», чтобы позволить большему количеству гостей испытать привлекательность.Гости могут попробовать встать в виртуальную очередь и получить посадочный талон в 7:00 и 13:00 того дня, когда они будут посещать киностудию Disney в Голливуде. Посадочные талоны раздаются очень быстро, и не все могут их получить.

    По теме – VIP-туры Disney World скоро возвращаются

    Теперь гостям, оплачивающим VIP-тур, не нужны посадочные талоны для поездки. Их сопроводят прямо в «Звездные войны: Восстание сопротивления». Частные VIP-туры в Walt Disney World начинаются с 425 долларов в час и требуют минимум 7 часов.

    Не могли бы вы заказать VIP-тур только для того, чтобы убедиться, что вы сможете прокатиться на Star Wars: Rise of the Resistance?

    Позвольте нашим друзьям из Destinations to Travel помочь вам! Просто заполните форму ниже и кто-нибудь свяжется с вами!

    Имя (обязательно)

    Первое Последний

    Электронная почта (обязательно) Телефон (обязательно) Место назначения (обязательно)

    Walt Disney WorldDisneyland ResortDisney Cruise LineAulani, Disney Resort and SpaAulani, Disney Resort and SpaУниверсальная Флорида Универсальный ГолливудКоролевские Карибские острова, Карнавал, Норвежская или другая круизная линия Я еще не знаю

    Количество взрослых (обязательно) Количество детей (обязательно) Дата прибытия (обязательно)

    ММ слэш DD слэш ГГГГ

    Дата выезда (обязательно)

    ММ слэш DD слэш ГГГГ

    Комментарии, вопросы или особые запросы Телефон

    Это поле предназначено для проверки и должно быть оставлено без изменений.



    сообщить об этом объявлении
    • Автор
    • Недавние сообщения
    СараСара – турагент с Amazing Magical Adventures, агентством Disney. Она живет на Аляске с мужем и тремя детьми. Из-за ее крайней неприязни к зиме она часто ездит в более теплые места в холодные месяцы. Она часто посещает парки и курорты Диснея со своей семьей и любит помогать другим семьям планировать волшебный отпуск. Свяжитесь с ней здесь, чтобы получить помощь в отпуске! Последние сообщения Сары (посмотреть все)
    • Изменения в обслуживании Bell для гостей с раздельным проживанием в Disney World – 30 июля 2021 г.
    • Скоро появятся новые обновления в приложении Disneyland – 29 июля 2021 г.
    • Yachtsman Steakhouse вновь откроется 5 августа с обновленным меню – 29 июля 2021 г.

    Соответствующие

    Frontiers | Оценка перекрестной устойчивости к Cry и Vip токсинам у четырех штаммов Helicoverpa armigera с различными генетическими механизмами устойчивости к Bt токсину Cry1Ac

    Введение

    Экологически безопасная борьба с некоторыми основными насекомыми-вредителями была достигнута с помощью инсектицидных белков из бактерии Bacillus thuringiensis (Bt), доставляемой с помощью спрея в течение почти столетия и с помощью генно-инженерных культур с 1996 года (Sanahuja et al., 2011). Площадь посевов трансгенных Bt-культур во всем мире увеличилась с 1 миллиона в 1996 году до более 108 миллионов в 2019 году (ISAAA, 2021). Bt-культуры могут подавлять вредителей и снижать потребность в инсектицидах, обеспечивая тем самым экономические и экологические преимущества (Национальные академии наук, инженерии и медицины [NASEM], 2016; Дивели и др., 2018; Табашник и др., 2021). Однако эволюция устойчивости вредителей к культурам Bt уменьшила такие преимущества (Табашник и Каррьер, 2019). Некоторые популяции по крайней мере девяти основных вредителей выработали практическую устойчивость к культурам Bt, которая определяется как резистентность, возникшая в полевых условиях и имеющая практические последствия для борьбы с вредителями (Calles-Torrez et al., 2019; Смит и др., 2019; Табашник и Каррьер, 2019).

    Здесь мы сосредотачиваемся на устойчивости к токсинам Bt у хлопкового совочного червя, Helicoverpa armigera . Этот многоядный чешуекрылый является одним из самых разрушительных вредителей сельскохозяйственных культур в мире и недавно вторгся в Америку (Kriticos et al., 2015; Anderson et al., 2018). В северном Китае трансгенный хлопок, продуцирующий Bt-токсин Cry1Ac, с 1997 года выращивают миллионы мелких фермеров (Jin et al., 2018). Наше предыдущее исследование показало, что в этом регионе процент H.armigera , резистентность личинок к Cry1Ac значительно увеличилась – с 0,93% в 2010 г. до 5,5% в 2013 г. (Jin et al., 2015). В соответствующем исследовании сообщается, что средний процент устойчивых людей в Китае увеличился с 0% в 2006 и 2007 годах до 4,7% в 2017 году (Zhang et al., 2018). Эти результаты предоставили свидетельство «раннего предупреждения о резистентности», а не о практическом сопротивлении, поскольку процент резистентных особей составлял менее 50%, а о снижении эффективности Bt-хлопка в полевых условиях не сообщалось (Jin et al., 2015; Табашник и Каррьер, 2017; Zhang et al., 2018).

    В то время как фермеры в Китае продолжают выращивать трансгенный хлопок, продуцирующий только один токсин Bt (Cry1Ac), фермеры в Австралии, Бразилии, Индии, США и других странах перешли на комбинации токсинов, продуцирующих Bt-хлопок, включая Cry1Ac + Cry2Ab, Cry1Ac + Cry1F. + Vip3Aa и Cry1Ac + Cry2Ab + Vip3Aa (Sorgatto et al., 2015; Tabashnik, Carrière, 2017). Переход в Китае с однотоксинового Bt-хлопка, продуцирующего Cry1Ac, на мульти-токсинный Bt-хлопок может помочь задержать эволюцию практической устойчивости к Bt-хлопку в H.armigera (Carrière et al., 2016). Лучшее понимание механизмов резистентности и моделей перекрестной резистентности между Cry1Ac и другими токсинами, используемыми в Bt-хлопке, может быть полезным для принятия осознанного выбора в отношении лучших токсинов для использования в таком Bt-хлопке.

    Наиболее распространенным механизмом устойчивости чешуекрылых к токсинам Cry является нарушение их связывания с белками средней кишки личинок (Peterson et al., 2017). Высокий уровень устойчивости обеспечивается мутациями, затрагивающими кадгерин, тетраспанин и белки-переносчики ABC (de Bortoli and Jurat-Fuentes, 2019; Heckel, 2020).Наша предыдущая работа задокументировала> 100-кратную устойчивость к Cry1Ac у четырех лабораторных штаммов H. armigera из Китая: SCD-r1, SCD-KI, C2 / 3-KO и LF256 (Таблица 1). Мы создали SCD-r1 путем введения в чувствительный штамм SCD естественной рецессивной мутации, которая вводит преждевременный стоп-кодон в ген ( HaCad ), кодирующий белок кадгерина, который связывает Cry1Ac в средней кишке восприимчивых личинок (Xu et al., 2005 ; Ян и др., 2009). Мы продуцировали SCD-KI, используя CRISPR / Cas9 для включения в SCD замены одной пары оснований (T92C) в гене ( HaTSPAN1 ), кодирующем белок тетраспанина (Jin et al., 2018). Мутация T92C вызывает нерецессивную устойчивость к Cry1Ac в SCD-KI и встречается в естественных условиях в полевых популяциях этого вредителя в Китае (Jin et al., 2018; Guan et al., 2021). Мы создали C2 / C3-KO, используя CRISPR / Cas9, чтобы нокаутировать два гена ( HaABCC2 и HaABCC3 ) в SCD, кодирующих белки-переносчики ABC ABCC2 и ABCC3 (Wang J. et al., 2020). Хотя специфические мутации, которые мы ввели в эти два гена, не были идентифицированы как встречающиеся в природе, большинство встречающихся в природе аллелей устойчивости ABCC2 являются нокаутами, вызванными сдвигом рамки считывания или аберрациями сплайсинга (Heckel, 2020).Аутосомно-рецессивная устойчивость к Cry1Ac в LF256 была получена от самца моли (# 256), пойманного в Лангфанге на севере Китая и включенного в LF256 посредством серии скрещиваний, скрининга ДНК и отбора с помощью Cry1Ac (Gao et al., 2018). Генетическая основа устойчивости к Cry1Ac в LF256 неизвестна.

    Таблица 1. Генетическая основа устойчивости к Cry1Ac у четырех штаммов H. armigera.

    В предыдущем тесте межштаммовой комплементации на аллелизм потомство первого поколения (F 1 ) от скрещивания LF256 и SCD-r1 было устойчивым к Cry1Ac, что позволяет предположить, что устойчивость LF256 связана с HaCad , как и в SCD-r1. (Гао и др., 2018). Однако дальнейший анализ опроверг эту гипотезу, поскольку устойчивость LF256 не была генетически связана с HaCad и не была связана с деструктивными мутациями в HaCad , изменениями в содержании транскриптов HaCad или связыванием Cry1Ac с кадгерином (Gao et al., 2018). В целом, эти результаты означают, что эпистаз между HaCad и одним или несколькими другими локусами, обеспечивающими устойчивость в LF256, привел к наблюдаемой устойчивости в потомстве F 1 в результате теста комплементации (Gao et al., 2018). Предыдущая работа не определила, влечет ли устойчивость LF256 мутации, затрагивающие HaTSPAN1 , HaABCC2 или HaABCC3 .

    Здесь, чтобы лучше понять генетическую основу устойчивости LF256, мы проверили этот штамм на мутацию T92C в HaTSPAN1 и на мутации в HaABCC2 и HaABCC3 . Мы также провели тесты комплементации на аллелизм среди трех штаммов с рецессивной устойчивостью к Cry1Ac (SCD-r1, C2 / C3-KO и LF256).Результаты показывают, что генетическая основа устойчивости у LF256 отличается от трех других штаммов, указывая на то, что каждый из четырех штаммов имеет различный механизм устойчивости. Мы также проверили каждый из четырех штаммов на перекрестную устойчивость к трем токсинам, используемым в коммерчески доступном мультитоксином Bt-хлопке: Cry1Fa, Cry2Ab и Vip3Aa. Результаты показывают значительную положительную перекрестную устойчивость к Cry1Fa в трех из четырех штаммов, но не к Cry2Ab или Vip3Aa ни в одном из штаммов.

    Материалы и методы

    Штаммы и выращивание насекомых

    Чувствительный штамм SCD был первоначально собран в Кот-д’Ивуаре (Берег Слоновой Кости, Африка) в 1970-х годах (Yang et al., 2009). Он поддерживается в лаборатории без воздействия инсектицидов и токсинов Bt более 40 лет. Устойчивый штамм SCD-r1 был установлен путем интрогрессии аллеля r1 HaCad из Cry1Ac-устойчивого штамма GYBT в штамм SCD и показал 440-540-кратную устойчивость к Cry1Ac по сравнению с SCD (Xu et al., 2005; Yang et al., 2009; Zhang et al., 2012). Устойчивый штамм LF256 был выделен из потомства F 1 , полученного скрещиванием пойманного в полевых условиях самца № 256 из Лангфанга в провинции Хэбэй на севере Китая и самки из SCD-r1 (Gao et al., 2018). Штамм knockin SCD-KI был создан путем введения мутации T92C HaTSPAN1 , которая первоначально была идентифицирована как встречающаяся в природе мутация, в штамм SCD через CRISPR / Cas9 (Jin et al., 2018). Нокаутный штамм C2 / C3-KO был создан из штамма SCD с использованием CRISPR / Cas9 для нокаута как HaABCC2 , так и HaABCC3 (Wang J. et al., 2020).

    Личинок выращивали на искусственной диете на основе зародышей пшеницы и порошка соевых бобов (Shen and Wu, 1995) при 26 ± 1 ° C, относительной влажности 60 ± 10% и 16-часовом световом и 8-часовом темном циклах.Мы предоставили 10% раствор сахара для взрослых.

    Bt Токсины

    Мы купили Bt-активированные токсины Cry1Ac и Cry1Fa у доктора Марианны Пуштай Кэри (Университет Кейс Вестерн Резерв, США). Институт защиты растений Китайской академии сельскохозяйственных наук (CAAS), Китай, щедро предоставил протоксины Cry2Ab и Vip3Aa.

    Биотест

    Мы использовали биотесты с наложением диеты, чтобы оценить чувствительность каждого штамма к четырем токсинам Bt, перечисленным выше.Мы разводили исходные суспензии каждого токсина 0,01 М фосфатным буферным раствором (PBS), pH 7,4. Жидкую искусственную диету (1,2 мл) разливали в каждую лунку (площадь поверхности = 2 см 2 ) 24-луночного планшета. После охлаждения и затвердевания корма 100 мкл раствора белка Bt равномерно наносили на поверхность корма в каждой лунке. Одного недоеденного новорожденного (возраст 24 часа) помещали в каждую лунку после того, как раствор белка Bt сушили при комнатной температуре. Через 7 дней личинки регистрировались как выжившие, если они были живы и весили> 5 мг (Wang J.и др., 2020). Мы протестировали каждый из пяти штаммов (четыре резистентных и SCD) против четырех токсинов: Cry1Ac, Cry1Fa, Cry2Ab и Vip3Aa. В каждом из этих 20 биоанализов мы тестировали 48 личинок (24 × 2) при пяти-восьми концентрациях каждого токсина (размер образца для каждого биоанализа = 240–384 личинки). В каждом из этих 20 биоанализов, а также в шести биоанализах для определения способа наследования и в шести биоанализах для тестов комплементации (см. Ниже) 48 личинок были переведены на необработанную диету в качестве контроля, и контрольная смертность была неизменно низкой (среднее значение = 1.7%, диапазон = 0–4,2%).

    Концентрация Bt-токсина, убивающая 50% личинок (LC 50 ), и 95% -ные предельные значения LC 50 для каждого штамма и токсина были рассчитаны пробит-анализом с использованием PoloPlus (LeOra Software, 2002). Два значения LC 50 считались значимо разными на основании консервативного критерия отсутствия перекрытия между их 95% -ными предельными значениями (Табашник и др., 1987; Пэйтон и др., 2003).

    Секвенирование кДНК из

    HaABCC2 , HaABCC3 и HaTSPAN1

    Для секвенирования кДНК HaABCC2 , HaABCC3 и HaTSPAN1 суммарную РНК ткани средней кишки пятого возраста экстрагировали индивидуально для каждого штамма с использованием системы выделения общей РНК SV (Promega, Madison, WI, United States) в соответствии с инструкциями производителя и обратную транскрипцию с помощью обратной транскриптазы вируса мышиного лейкоза Молони (Promega).Специфические праймеры (дополнительная таблица 1) и TaKaRa Premix Taq TM (Shiga, Япония) были использованы для амплификации трех перекрывающихся генных фрагментов HaABCC2 и HaABCC3 , а также фрагмента кДНК длиной 187 п.н., фланкирующего положение T92C в HaTSPAN. . Для HaABCC2 и HaABCC3 продукты ПЦР ожидаемого размера клонировали в векторную систему pGEM-T easy (Promega) и секвенировали Tsingke (Пекин, Китай). Мы получили полные последовательности кДНК HaABCC2 и HaABCC3 от каждой из 24 личинок, 12 из SCD и 12 из LF256.Для скрининга на Т92С HaTSPAN1 продукты ПЦР от каждой из 12 личинок SCD и 12 личинок LF256 очищали и напрямую секвенировали с помощью Tsingke.

    qRT-PCR кДНК из HaABCC2 и HaABCC3

    Выделение тотальной РНК и синтез кДНК выполняли, как описано выше. Каждый образец, использованный для анализа qRT-PCR, был собран из пяти средних кишок пятого возраста. Мы проанализировали четыре образца LF256 и четыре образца SCD. Образцы для ПЦР в реальном времени готовили в SYBR ® Premix Ex Taq TM (TaKaRa), и реакции проводили с праймерами, показанными в дополнительной таблице 2, с использованием системы обнаружения 7500 RT-PCR (ABI, США).qRT-PCR включала начальную инкубацию в течение 30 секунд при 95 ° C с последующими 40 циклами амплификации при 95 ° C в течение 5 секунд и 60 ° C в течение 34 секунд. Мы рассчитали уровни транскриптов HaABCC2 и HaABCC3 в LF256 относительно штамма SCD, используя метод 2 –Δ Δ CT (Livak and Schmittgen, 2001) с нормализацией на основе эталонного гена EF-1α (Yang et al., 2006).

    Режим наследования

    Для оценки доминирования, материнских эффектов и полового сцепления мы использовали биоанализы для определения ответов на Cry1Ac SCD-r1, C2 / C3-KO, LF256, SCD и потомства F 1 от реципрокных массовых скрещиваний между каждым из три резистентных штамма и чувствительный штамм SCD.Для каждого из шести взаимных скрещиваний мы поместили 30 самцов одной линии и 30 самок другой линии в одну клетку для получения потомства F 1 . Девяносто шесть голодных новорожденных (в возрасте 24 часов) потомства F 1 от каждого из четырех штаммов и каждого из шести скрещиваний между штаммами были протестированы в биотестах с диагностической концентрацией Cry1Ac (0,1 мкг на см рациона 2 ). , который убивает практически всех личинок чувствительного штамма SCD. Мы использовали процент выживаемости при этой концентрации для расчета параметра доминирования h , который варьируется от 0 до 1 для полностью рецессивной или полностью доминирующей устойчивости (Liu and Tabashnik, 1997): h = (выживаемость потомства F 1 – выживаемость SCD) / (выживаемость резистентного штамма – выживаемость SCD).Мы не включили SCD-KI в режим тестов наследования или тестов комплементации (ниже), потому что его наследование устойчивости не является рецессивным ( h = 0,56, Jin et al., 2018), что означает, что тесты комплементации с этим штаммом бесполезно (Gao et al., 2018).

    Дополнительные тесты

    Мы провели тесты комплементации на аллелизм, как описано ранее для H. armigera (Gao et al., 2018) для каждой из трех пар штаммов с рецессивной устойчивостью к Cry1Ac (SCD-r1 и C2 / 3-KO, SCD- r1 и LF256, а также C2 / C3-KO и LF256).Для каждого из двух реципрокных скрещиваний между линиями 30 самок одной линии и 30 самцов другой линии были помещены в одну клетку для получения потомства F 1 . Из потомства F 1 от каждого из шести скрещиваний мы протестировали 96 новорожденных на диете, получавших диагностическую концентрацию Cry1Ac (0,1 мкг на см рациона 2 ).

    Как описано ранее (Gao et al., 2018), если рецессивные аллели устойчивости встречаются в одном локусе у одного родителя и в другом локусе у другого родителя пары спаривания, их потомство F 1 будет гетерозиготным по устойчивости на оба локуса.В этом случае, предполагая отсутствие эпистатических взаимодействий между двумя локусами, ожидается, что потомство будет восприимчивым из-за «аллельной комплементации», в которой доминантный аллель чувствительности в каждом локусе «дополняет» рецессивный аллель устойчивости в каждом локусе и восстанавливает фенотип дикого типа (т. е. восприимчивый). И наоборот, если аллели рецессивной устойчивости встречаются в одном и том же локусе у обоих родителей, комплементации не происходит. Потомки устойчивы, потому что они наследуют два аллеля устойчивости в одном и том же локусе.

    Чтобы количественно оценить результаты тестов комплементации, мы рассчитали индекс общности ( C ), который измеряет степень, в которой, как ожидается, аллели устойчивости в двух устойчивых штаммах будут иметь общий локус (Zhang et al., 2012). Значения C , близкие к 0, указывают на то, что аллели устойчивости в двух штаммах не имеют общего локуса. Значения, близкие к 1, указывают на то, что в отсутствие эпистаза аллели устойчивости в двух штаммах, как ожидается, будут иметь общий локус (Zhang et al., 2012; Гао и др., 2018). Если рецессивные аллели, придающие устойчивость в каждом штамме в тесте комплементации, не встречаются в общем локусе и не возникает эпистаза между придающими устойчивость локусами в двух штаммах, ожидается, что выживших не будет. Мы использовали точный критерий Фишера, чтобы определить, значительно ли отличается наблюдаемая доля выживших от нуля.

    Результаты

    Величина устойчивости к Cry1Ac

    Относительно чувствительного штамма SCD, отношения устойчивости для Cry1Ac составили 540 для SCD-r1, 180 для SCD-KI,> 5160 для C2 / 3-KO и 145 для LF256 (Таблица 2), что согласуется с предыдущими результатами для этих штаммы (Yang et al., 2009; Гао и др., 2018; Jin et al., 2018; Ван Дж. И др., 2020).

    Таблица 2. Ответы на Cry1Ac личинок из чувствительного штамма SCD и четырех устойчивых штаммов H. armigera .

    Штамм LF256:

    HaTSPAN1 , HaABCC2 и HaABCC3

    Прямое секвенирование HaTSPAN1 продуктов ПЦР от 24 личинок, 12 от LF256 и 12 от SCD, показало, что у всех 24 отсутствовала мутация T92C, которая придает нерецессивную устойчивость к Cry1Ac в SCD-KI.Секвенирование полноразмерной кДНК HaABCC2 и HaABCC3 (рисунки 1, 2) от других 24 личинок, 12 из SCD и 12 из LF256, не выявило никаких предполагаемых аминокислотных вставок, делеций или преждевременных стоп-кодонов в LF256 по сравнению с LF256. SCD. Хотя предсказанная аминокислотная последовательность варьировала в пределах LF256 и SCD для обоих генов, мы не обнаружили устойчивых различий между штаммами в предсказанной последовательности ни для HaABCC2 , ни для HaABCC3 (Фигуры 1, 2). Анализ количества транскриптов с помощью qRT-PCR не выявил значимых различий между LF256 и SCD для HaABCC2 (тест t-, t = 1.55, df = 3, P = 0,24) или HaABCC3 ( t -test, df = 3, t = 0,67, P = 0,68). По сравнению с SCD со стандартизованным средним 1,0, среднее содержание транскриптов не было ниже для LF256 ни для HaABCC2 (1,4, SE = 0,2), ни для HaABCC3 (1,2, SE = 0,2). Таким образом, результаты предполагают, что генетическая основа устойчивости у LF256 отличается от таковой у SCD-KI и C2 / 3-KO.

    Рисунок 1. Выравнивание полиморфных аминокислот, предсказанное на основе секвенирования кДНК HaABCC2 из 12 личинок чувствительного штамма SCD и 12 личинок Cry1Ac-устойчивого штамма LF256 из H.armigera. Пунктиром показаны те же аминокислоты, что и в последовательности SCD GenBank (MW5

    , верхняя строка выделена жирным шрифтом).

    Рисунок 2. Выравнивание полиморфных аминокислот, предсказанное на основе секвенирования кДНК HaABCC3 из 12 личинок чувствительного штамма SCD и 12 личинок Cry1Ac-устойчивого штамма LF256 из H. armigera. Пунктиром показаны те же аминокислоты, что и в последовательности SCD GenBank (MW5

    , верхняя строка выделена жирным шрифтом).

    Режим наследования

    Результаты показывают, что устойчивость к Cry1Ac была аутосомной и рецессивной у SCD-r1, C2 / 3-KO и LF256 (рис. 3), что подтверждает предыдущие выводы (Yang et al., 2009; Гао и др., 2018; Ван Дж. И др., 2020). Для каждого из этих трех штаммов мы не обнаружили различий в ответах потомков от реципрокных скрещиваний с SCD (дополнительная таблица 3), что указывает на то, что материнские эффекты и половая связь не были очевидны. Для этих штаммов наследование устойчивости при 0,1 мкг Cry1Ac на см 2 диеты было рецессивным с h = 0 для SCD-r1 и C2 / 3-KO и h = 0,01 для LF256 (рисунок 3 и дополнительная таблица. 3).

    Рисунок 3. Выживаемость при диагностической концентрации Cry1Ac личинок H. armigera из трех устойчивых штаммов (SCD-r1, C2 / C3-KO и LF256), чувствительного штамма (SCD) и потомства F 1 от скрещиваний между штаммами. Звездочки указывают на выживаемость 0% для SCD и потомства от трех скрещиваний: SCD-r1 × SCD, C2 / 3-KO × SCD и SCD-r1 × C2 / 3-KO. Выживаемость потомства от LF256 × SCD составляла 1,0%.

    Тесты комплементации между штаммами с рецессивной устойчивостью к Cry1Ac

    В тесте комплементации между SCD-r1 и C2 / 3-KO выживаемость личинок на диете с 0.1 мкг Cry1Ac на см рациона 2 составлял 0% для потомства F 1 с индексом общности ( C ) = 0 (рисунок 3 и дополнительная таблица 3). Этот результат подразумевает, что эти два штамма не имеют общего локуса, в котором мутации придают устойчивость, что согласуется с молекулярными доказательствами, показывающими, что устойчивость обеспечивается мутацией в HaCad для SCD-r1 и нокаутом HaABCC2 и HaABCC3 в C2 / 3-KO (Yang et al., 2009; Wang J.и др., 2020).

    Напротив, результаты теста комплементации показывают, что выживаемость личинок на обработанной диете для потомства F 1 составила 79,2% для скрещивания LF256 и SCD-r1 и 20,3% для скрещивания LF256 и C2 / 3-KO, с C = 0,94 и 0,22 соответственно (рисунок 3 и дополнительная таблица 3). В обоих случаях наблюдаемая доля выживших больше нуля (точный критерий Фишера, n = 192 и P <0,0001 для каждого теста комплементации).Эти результаты предполагают, что LF256 имеет общий локус устойчивости с SCD-r1 и C2 / 3-KO, эпистаз имел место между локусами устойчивости в LF256 и каждым из двух других штаммов или с обоими.

    Перекрестная устойчивость к Cry1Fa, Cry2Ab и Vip3Aa

    Перекрестная устойчивость к Cry1Fa была> 100 раз в C2 / 3-KO, в 3,1 раза в SCD-r1 и в 2,5 раза в SCD-KI (таблица 3). Перекрестная устойчивость к Cry1Fa была статистически значимой для каждого из этих трех штаммов на основании консервативного критерия неперекрытия 95% -ных пределов достоверности значений LC 50 между каждым устойчивым штаммом и SCD (таблица 3).Однако LF256 не обладал перекрестной устойчивостью к Cry1Fa (коэффициент устойчивости = 0,9, таблица 3).

    Таблица 3. Ответы на Cry1Fa, Cry2Ab и Vip3Aa личинок из чувствительного штамма SCD и четырех Cry1Ac-устойчивых штаммов H. armigera .

    В SCD-r1, SCD-KI и LF256 перекрестная устойчивость к Cry2Ab не была значимой (отношение устойчивости = 1,2–1,4, среднее значение = 1,3, таблица 3). Напротив, C2 / C3-KO имел пятикратную статистически значимую отрицательную перекрестную резистентность к Cry2Ab (таблица 3).

    Не наблюдалось существенной разницы в LC 50 Vip3Aa между SCD и каждым из четырех штаммов, устойчивых к Cry1Ac (отношение устойчивости = 0,9–1,5, среднее значение = 1,2, таблица 3).

    Обсуждение

    Новые результаты, представленные здесь, включают последовательности кДНК HaABCC2 , HaABCC3 и HaTSPAN1 из устойчивого штамма LF256 из H. armigera , сравнение количества транскриптов между LF256 и чувствительным штаммом SCD для HaABCC35 HaABCC2 935 , тесты комплементации между LF256 и устойчивым штаммом C2 / 3-KO, а также оценка перекрестной устойчивости к Cry1Fa, Cry2Ab и Vip3Aa у четырех устойчивых штаммов H.armigera (ноль, три и один из четырех устойчивых штаммов были предварительно протестированы на перекрестную устойчивость к этим токсинам соответственно). Вместе с предыдущими результатами новые результаты демонстрируют, что каждый из четырех проанализированных нами штаммов H. armigera , устойчивых к Cry1Ac (LF256, SCD-KI, C2 / 3-KO и SCD-r1), имеет различную генетическую основу. сопротивление. Результаты показывают, что 145-кратная устойчивость LF256 к Cry1Ac не была связана с мутацией T92C в HaTSPAN1 , которая вызывает нерецессивную устойчивость к Cry1Ac в штамме SCD-KI (Jin et al., 2018). Кроме того, количество транскриптов для HaABCC2 и HaABCC3 существенно не различается между LF256 и чувствительным штаммом SCD. Более того, результаты здесь показывают, что по сравнению с SCD, LF256 не имел вставок, делеций, преждевременных стоп-кодонов или устойчивых различий в предсказанных аминокислотных последовательностях, кодируемых HaABCC2 или HaABCC3. Таким образом, устойчивость к Cry1Ac в LF256 не связана с мутациями, нарушающими HaABCC2 или HaABCC3 , в отличие от штамма C2 / C3-KO, в котором устойчивость к Cry1Ac вызывается CRISPR-опосредованным нокаутом обоих этих генов (Wang J.и др., 2020). Предыдущие результаты показывают, что в LF256 отсутствуют деструктивные мутации в HaCad и что он генетически не связан с HaCad (Gao et al., 2018). Это отличается от штамма SCD-r1, где преждевременный стоп-кодон в HaCad придает устойчивость к Cry1Ac (Xu et al., 2005; Yang et al., 2009). Хотя специфическая генетическая основа устойчивости к Cry1Ac в LF256 еще предстоит идентифицировать, мы пришли к выводу, что она отличается от штаммов SCD-KI, C2 / 3-KO и SCD-r1.

    В отличие от молекулярных доказательств, обобщенных выше, результаты комплементации показывают, что выживаемость была значительно больше, чем 0% в потомстве F 1 от скрещиваний между LF256 и C2 / 3-KO (20.3%) и между LF256 и SCD-r1 (79,2%). Индекс общности ( C ) для LF256 и SCD-r1 составил здесь 0,94, аналогично 0,91, о которых сообщалось ранее (Gao et al., 2018). Рассматриваемые отдельно, результаты комплементации предполагают высокую вероятность наличия общего локуса устойчивости между LF256 и SCD-r1 и умеренную вероятность наличия общего локуса устойчивости между LF256 и C2 / 3-KO. Однако молекулярные данные демонстрируют, что SCD-r1, C2 / 3-KO и LF256 не имеют общего локуса, в котором мутации придают устойчивость к Cry1Ac.Таким образом, мы предполагаем, что эпистаз вызвал наблюдаемую выживаемость в потомстве F 1 от скрещиваний между LF256 и C2 / 3-KO здесь и между LF256 и SCD-r1 здесь и ранее (Gao et al., 2018).

    Наблюдаемые результаты могут отражать эпистаз, опосредованный взаимодействиями между различными белками средней кишки, вовлеченными в механизм действия токсинов Bt (Gao et al., 2018). Хотя генетическая основа устойчивости в LF256 может включать два или более локуса, для простоты мы используем термин неидентифицированный локус устойчивости к LF256.Результаты комплементации, представленные здесь и ранее предполагающие, что высокая доля лиц, гетерозиготных по устойчивости как по HaCad , так и по неидентифицированному локусу устойчивости LF256, являются устойчивыми (Gao et al., 2018). Таким образом, неидентифицированный локус действует как модификатор, эффективно увеличивая преобладание устойчивости, связанной с мутацией в HaCad . Этот преждевременный стоп-кодон придает полностью рецессивную резистентность, когда он встречается на чувствительном генетическом фоне, как видно при скрещивании SCD-r1 и SCD.Поскольку устойчивость развивается быстрее по мере увеличения доминирования (Tabashnik et al., 2004; Tabashnik and Carrière, 2017), ожидается, что эпистаз между HaCad и неидентифицированным локусом ускорит эволюцию устойчивости (Gao et al., 2018).

    Устойчивость к Cry1Fa, показанная здесь, была равна нулю в LF256, в 2,5 раза в SCD-KI, в 3,1 раза в SCD-r1 и> 100 раз в C2 / 3-KO, которые имели как HaABCC2 , так и HaABCC3 . вне. Аналогичным образом, в нашей работе с Plutella xylostella , нокаут PxABCC2 и PxABCC3 вызвал> 10 000-кратную устойчивость к Cry1Ac и 380-кратную устойчивость к Cry1Fa (Zhao et al., 2021). Однако отключение либо PxABCC2 , либо PxABCC3 по отдельности вызывало не более 2,9-кратную устойчивость к Cry1Ac и отсутствие устойчивости к Cry1Fa (Zhao et al., 2021). Напротив, у Spodoptera exigua отключение только SeABCC2 вызывало> 470-кратную устойчивость к Cry1Ac и 240-кратную устойчивость к Cry1Fa, тогда как отключение только SeABCC3 не приводило к устойчивости ни к одному токсину (Huang et al. , 2020). Для родственного вида Spodoptera frugiperda , выбивание SfABCC2 дало отношения устойчивости 182 для Cry1Ab и 124 для Cry1Fa по сравнению с 16.5 для Cry1Ab и 34,5 для Cry1Fa, вызванных выбиванием SfABCC3 (Jin et al., 2020). У Ostrinia Furnacalis нокаут OfABCC2 вызвал восьмикратную устойчивость к Cry1Ac и> 300-кратную устойчивость к Cry1Fa (Wang X. et al., 2020). Таким образом, роли ABCC2 и ABCC3 в опосредовании токсичности Cry1Ac или Cry1Ab и Cry1Fa варьируются среди пяти видов чешуекрылых, упомянутых выше.

    Статистически значимое пятикратное увеличение восприимчивости к Cry2Ab в C2 / 3-KO является неожиданным, и это единственный из 12 рассмотренных здесь случаев, когда штамм, устойчивый к Cry1Ac, был значительно более чувствителен к любому из других протестированных токсинов, чем SCD.Отрицательная перекрестная резистентность между токсинами Bt встречается редко, а слабая положительная перекрестная резистентность обычно возникает между Cry1Ac и Cry2Ab (Carrière et al., 2015; Welch et al., 2015; Tabashnik and Carrière, 2019). Более конкретно, за исключением C2 / 3-KO, средняя устойчивость к Cry2Ab в Cry1Ac-устойчивых штаммах H. armigera была в 1,3 раза в этом исследовании (1,2 раза в SCD-KI и 1,4 раза в обоих SCD-r1. и LF256) и в 2,7 раза (диапазон: от 1,1 до 5,9 раз) в предыдущих исследованиях пяти других штаммов этого вредителя, отобранных в лаборатории на устойчивость к Cry1Ac (дополнительная таблица 2 из Carrière et al., 2015). Мы предполагаем, что повышенная восприимчивость к Cry2Ab специфически связана с нокаутом HaABCC2 и HaABCC3 в C2 / 3-KO, что определенно не происходило в SCD-KI, SCD-r1 или LF256, и, вероятно, не в пять других штаммов протестированы ранее. Механизм, лежащий в основе повышенной восприимчивости к Cry2Ab в C2 / 3-KO, неизвестен. Это может повлечь за собой увеличение количества рецепторов для Cry2Ab (например, HaABCA2, , Wang et al., 2017), компенсирующее недостаток HaABCC2 и HaABCC3, устранение связывания Cry2Ab с HaABCC2 и HaABCC3, что снижает токсичность Cry2Ab, или того и другого. .Остается определить, вызывают ли естественные мутации в HaABCC2 и HaABCC3 , которые придают устойчивость к Cry1Ac, отрицательную перекрестную устойчивость к Cry2Ab.

    Мы обнаружили статистически значимую положительную перекрестную резистентность к Cry1Fa в трех из четырех протестированных штаммов, но не к Cry2Ab или Vip3Aa ни в одном из штаммов. Эта более высокая перекрестная резистентность между Cry1Ac и Cry1Fa, чем между Cry1Ac и двумя другими токсинами, согласуется с ранее опубликованными результатами для многих видов (Carrière et al., 2015; Chakroun et al., 2016; Wei et al., 2019; Табашник и Каррьер, 2020). Этот результат подтверждает гипотезу о том, что перекрестная резистентность связана со сходством аминокислотной последовательности между токсинами (Tabashnik et al., 1996; Carrière et al., 2015), поскольку сходство аминокислотной последовательности выше между Cry1Ac и Cry1Fa (60% в целом), чем между Cry1Ac и Cry2Ab или Cry1Ac и Vip3Aa (дополнительная таблица 4; Carrière et al., 2015). Однако перекрестная устойчивость была аналогична низкой к Cry2Ab и Vip3Aa, несмотря на 37% -ное сходство общей аминокислотной последовательности между Cry1Ac и Cry2Ab по сравнению с отсутствием структурной гомологии между Cry1Ac и Vip3Aa (дополнительная таблица 4; Carrière et al., 2015).

    Среди трех токсинов, которые мы оценили на перекрестную устойчивость, результаты здесь подтверждают, что Cry2Ab и Vip3Aa, вероятно, будут наиболее устойчивыми для использования в хлопке Bt для управления популяциями H. armigera , которые имеют некоторую устойчивость к Cry1Ac. Однако результаты показывают, что Cry1Fa также может быть полезен, потому что только один из четырех механизмов устойчивости, изученных здесь (нокаут как HaABCC2 , так и HaABCC3 ), был связан с сильной перекрестной устойчивостью к этому токсину.Более того, ожидается, что нерецессивная мутация T92C в HaTSPAN1 будет распространяться быстрее, чем мутации рецессивной устойчивости (Jin et al., 2018), но она придала только 2,5-кратную устойчивость к Cry1Fa в SCD-KI. В принципе, Bt-хлопок, производящий Vip3Aa, Cry2Ab и Cry1Fa, может быть развернут в Китае для достижения более устойчивой борьбы с вредителями.

    Заявление о доступности данных

    Наборы данных, представленные в этом исследовании, можно найти в онлайн-репозиториях. Имена репозитория / репозиториев и номера доступа можно найти ниже: https: // www.ncbi.nlm.nih.gov/, MW5

    , MW5

    .

    Авторские взносы

    LQ, HD, YY и YW задумали и разработали эксперименты. LQ, HD, ZJ, HS и FG проводили эксперименты. LQ, HD, YY, YW и BT проанализировали данные и написали рукопись. Все авторы прочитали и одобрили рукопись.

    Финансирование

    Это исследование было поддержано грантом 31

    3 Национального фонда естественных наук Китая и грантом 2020-67013-31924 Национального института продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США.

    Конфликт интересов

    BT является соавтором патента на модифицированные токсины Bt «Подавление устойчивости насекомых к Bacillus thuringiensis Cry токсинам с использованием токсинов, не требующих рецептора кадгерина». BASF, Bayer CropScience и Corteva не предоставили финансирование для поддержки этой работы, но публикация этой статьи может повлиять на финансовое положение и профинансировали другую работу BT.

    Остальные авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

    Дополнительные материалы

    Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.670402/full#supplementary-material

    Список литературы

    Андерсон, К. Дж., Окшотт, Дж. Г., Тай, В. Т., Гордон, К. Х. Дж., Цвик, А. и Уолш, Т. К. (2018). Гибридизация и поток генов в линии гигантских вредителей моли. Геликоверпа . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 115: 201718831.

    Google Scholar

    Каллес-Торрес, В., Кнодель, Дж. Дж., Ботель, М. А., Френч, Б. В., Фуллер, Б. В., и Рэнсом, Дж. К. (2019). Выведенная в полевых условиях устойчивость популяций северного и западного корневых червей кукурузы (Coleoptera: Chrysomelidae) к гибридам кукурузы, экспрессирующим одиночные и пирамидные белки Cry3Bb1 и Cry34 / 35Ab1 Bt, в Северной Дакоте. J. Econ. Энтомол. 112, 1875–1886. DOI: 10.1093 / jee / toz111

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Каррьер Ю., Крикмор Н. и Табашник Б. Э. (2015).Оптимизация пирамидных трансгенных культур Bt для устойчивого управления вредителями. Нат. Биотехнология . 33, 161–168. DOI: 10.1038 / NBT.3099

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Каррьер Й., Фабрик Дж. А., Табашник Б. Э. (2016). Могут ли пирамиды и смеси семян замедлить устойчивость к культурам Bt? Trends Biotechnol 34, 291–302. DOI: 10.1016 / j.tibtech.2015.12.011

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Чакроун, М., Баньюл, Н., Бел, Й., Эскрич, Б., и Ферре, Дж. (2016). Бактериальные вегетативные инсектицидные белки (Vip) энтомопатогенных бактерий. Microbiol. Мол. Биол. Ред. 80, 329–350. DOI: 10.1128 / mmbr.00060-15

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    де Бортоли, К. П., и Юрат-Фуэнтес, Дж. Л. (2019). Механизмы устойчивости к коммерчески значимым энтомопатогенным бактериям. Curr. Opin. Insect Sci. 33, 56–62. DOI: 10.1016 / j.cois.2019.03.007

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Дивели, Г. П., Венугопал, П. Д., Бин, Д., Уэлен, Дж., Холмстрем, К., Кухар, Т. П., и др. (2018). Региональная борьба с вредителями, связанная с повсеместным внедрением Bt-кукурузы, приносит пользу овощеводам. Proc. Natl. Акад. Sci. США . 115, 3320–3325. DOI: 10.1073 / pnas.17206

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Гао, М., Ван, X., Ян, Ю., Табашник, Б.Э., Ву Ю. (2018). Эпистаз придает устойчивость к Bt токсину Cry1Ac хлопковой совки. Evol. Прил. 11, 809–819. DOI: 10.1111 / eva.12598

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Guan, F., Hou, B., Dai, X., Liu, S., Liu, J., Gu, Y., et al. (2021 г.). Множественное происхождение одной точечной мутации в гене тетраспанина хлопковой совки придает доминантную устойчивость к Bt-хлопку. Pest Manag. Sci . 77, 1169–1177. DOI: 10.1002 / пс 6192

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Хекель, Д.Г. (2020). Как токсины Bacillus thuringiensis убивают насекомых? Эволюционная перспектива. Arch. Насекомое Biochem. Physiol. 104: e21673.

    Google Scholar

    Хуанг, Дж., Сюй, Ю., Цзо, Ю., Ян, Ю., Табашник, Б. Э., и Ву, Ю. (2020). Оценка пяти кандидатных рецепторов для трех токсинов Bt у совки-совки с использованием CRISPR-опосредованных нокаутов генов. Insect Biochem. Мол. Биол. 121: 103361. DOI: 10.1016 / j.ibmb.2020.103361

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    ISAAA (2021 г.). Глобальный статус коммерциализированных биотехнологических / ГМ-культур в 2019 году: биотехнологические культуры стимулируют социально-экономическое развитие и устойчивую окружающую среду на новых рубежах . ISAAA Brief No. 55. Итака, штат Нью-Йорк: ISAAA.

    Google Scholar

    Jin, L., Wang, J., Guan, F., Zhang, J., Yu, S., Liu, S., et al. (2018). Доминирующая точечная мутация в гене тетраспанина, связанная с полевой устойчивостью хлопковой совки к трансгенному Bt-хлопку. Proc. Natl. Акад. Sci. США 115, 11760–11765.DOI: 10.1073 / pnas.1812138115

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Джин, Л., Чжан, Х., Лу, Ю., Ян, Ю., Ву, К., Табашник, Б. Э. и др. (2015). Масштабное испытание стратегии естественного убежища для замедления устойчивости насекомых к трансгенным культурам Bt. Нат. Биотех. 33, 169–174. DOI: 10.1038 / NBT.3100

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Цзинь, М., Ян, Ю., Шан, Ю., Чакрабарти, С., Ченг, Ю., Соберон, М., и другие. (2020). Два переносчика ABC по-разному вовлечены в токсичность двух токсинов Bacillus thuringiensis Cry1 для инвазивных вредителей сельскохозяйственных культур Spodoptera frugiperda (J. E. Smith). Pest Manag. Sci . 77, 1492–1501. DOI: 10.1002 / пс 6170

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Kriticos, D. J., Ota, N., Hutchison, W. D., Beddow, J., Walsh, T., Tay, W. T., et al. (2015). Возможное распространение вторжения Helicoverpa armigera в Северную Америку: это лишь вопрос времени? PLoS One 10: e0119618.DOI: 10.1371 / journal.pone.0119618

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Программное обеспечение LeOra (2002 г.). Polo Plus, Руководство пользователя по пробит и логит-анализу. Беркли, Калифорния: LeOra Software.

    Google Scholar

    Лю Ю., Табашник Б. Э. (1997). Наследование устойчивости к токсину Bacillus thuringiensis Cry1C у ромбовидной моли. Заявл. Environ. Microbiol. 63, 2218–2223. DOI: 10.1128 / AEM.63.6.2218-2223.1997

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ливак, М. Дж., И Шмитген, Т. Д. (2001). Анализ данных относительной экспрессии генов с использованием количественной ПЦР в реальном времени и метода 2 -ΔΔ C T . Методы 25, 402–408. DOI: 10.1006 / meth.2001.1262

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Национальные академии наук, инженерии и медицины [NASEM] (2016). Генетически модифицированные культуры: опыт и перспективы. Вашингтон, округ Колумбия: National Academies Press.

    Google Scholar

    Пэйтон М. Э., Гринстоун М. Х. и Натаниэль С. (2003). Перекрывающиеся доверительные интервалы или стандартные интервалы ошибок: что они означают с точки зрения статистической значимости? J. Insect Sci. 3:34.

    Google Scholar

    Петерсон, Б., Безуиденхаут, К. К., и Ван ден Берг, Дж. (2017). Обзор механизмов устойчивости к токсину Cry у чешуекрылых насекомых. J. Econ. Энтомол. 110, 362–377. DOI: 10.1093 / jee / tow310

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Санауджа, Г., Банакар, Р., Твайман, Р. М., Капелл, Т., и Кристу, П. (2011). Bacillus thuringiensis : век исследований, разработок и коммерческого применения. Plant Biotechnol. J . 9, 283–300. DOI: 10.1111 / j.1467-7652.2011.00595.x

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Шен, Дж., и Ву, Ю. (1995). «Методы исследования устойчивости хлопковых совок к инсектицидам», в Статус и управление устойчивостью к инсектицидам Helicoverpa armigera , ред. Дж. Л. Шен и Ю. Д. Ву (Пекин: Китайская сельскохозяйственная пресса), 89–176.

    Google Scholar

    Смит, Дж. Л., Фархан, Ю., Шаафсма, А. У. (2019). Практическая устойчивость кукурузы Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) к Cry1F Bacillus thuringiensis , обнаруженная в Новой Шотландии. Кан. Sci. Репутация . 9: 18247.

    Google Scholar

    Соргатто, Р. Дж., Бернарди, О., и Омото, К. (2015). Выживание и развитие Spodoptera frugiperda и Chrysodeixis, включая (Lepidoptera: Noctuidae) на Bt-хлопке, и их значение для стратегий управления устойчивостью в Бразилии. Environ. Энтомол. 44, 186–192. DOI: 10.1093 / ee / nvu018

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Табашник, Б.Э., Каррьер Ю. (2019). Глобальные закономерности устойчивости к культурам Bt, выделяющие розовую совку в США, Китае и Индии. J. Econ. Энтомол. 112, 2513–2523. DOI: 10.1093 / jee / toz173

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Табашник Б. Э., Каррьер Ю. (2020). Оценка перекрестной устойчивости между токсинами Vip и Cry Bacillus thuringiensis . J. Econ. Энтомол. 113, 553–561. DOI: 10.1093 / jee / toz308

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Табашник, Б.Э., Кушинг Н. Л. и Джонсон М. В. (1987). Устойчивость к инсектицидам на Гавайях чешуекрылых (Lepidoptera: Plutellidae): внутриостровные вариации и перекрестная устойчивость. J. Econ. Энтомол . 80, 1091–1099. DOI: 10.1093 / jee / 80.6.1091

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Табашник Б. Э., Гулд Ф. и Каррьер Ю. (2004). Задержка эволюции устойчивости насекомых к трансгенным культурам за счет уменьшения доминирования и наследственности. J. Evol. Биол. 17, 904–912.DOI: 10.1111 / j.1420-9101.2004.00695.x

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Табашник, Б. Е., Лиснер, Л. Р., Эллсворт, П. К., Уннитан, Г. К., Фабрик, Дж. А., Наранхо, С. Е. и др. (2021 г.). Высвобождение трансгенного хлопка и стерильных насекомых способствует искоренению розовой совки через столетие после того, как она вторглась в Соединенные Штаты. Proc. Natl. Акад. Sci. США 118: e201

    18. DOI: 10.1073 / pnas.201

    18

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Табашник, Б.Э., Малвар Т., Лю Ю. Б., Финсон Н., Бортакур Д., Шин Б. С. и др. (1996). Перекрестная устойчивость ромбовидной моли указывает на измененные взаимодействия с доменом II токсинов Bacillus thuringiensis . Заявл. Environ. Microbiol . 62, 2839–2844. DOI: 10.1128 / aem.62.8.2839-2844.1996

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Wang, J., Ma, H., Zhao, S., Huang, J., Yang, Y., Tabashnik, B.E., et al. (2020). Функциональная избыточность двух белков-переносчиков ABC в опосредовании токсичности Bacillus thuringiensis по отношению к хлопковой совке. PLoS Pathog. 16: e1008427. DOI: 10.1371 / journal.ppat.1008427

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Wang, J., Wang, H., Liu, S., Liu, L., Tay, W. T., Walsh, T. K., et al. (2017). Опосредованное CRISPR / Cas9 редактирование генома Helicoverpa armigera с мутациями гена транспортера ABC HaABCA2 придает устойчивость к токсинам Bacillus thuringiensis Cry2A. Insect Biochem. Мол. Биол. 87, 147–153.DOI: 10.1016 / j.ibmb.2017.07.002

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ван, X., Сюй, Ю., Хуанг, Дж., Джин, В., Ян, Ю., и Ву, Ю. (2020). CRISPR-опосредованный нокаут гена ABCC2 в Ostrinia Furnacalis придает высокий уровень устойчивости к токсину Bacillus thuringiensis Cry1Fa. Токсины 12: 246. DOI: 10.3390 / toxins12040246

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Вэй З., Чжан Ю., и Ан, С. (2019). Прогресс в перекрестной резистентности насекомых среди токсинов Bacillus thuringiensis . Arch. Насекомое Biochem. Physiol. 102: e21547.

    Google Scholar

    Велч, К. Л., Уннитан, Г. К., Дегейн, Б. А., Вэй, Дж., Чжан, Дж., Ли, X. и др. (2015). Перекрестная устойчивость к токсинам, используемым в культурах Bt пирамидальной формы, и устойчивость к опрыскиванию Bt в Helicoverpa zea . J. Invertebr. Патол. 132, 149–156. DOI: 10.1016 / j.jip.2015.10.003

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Сюй, X., Ю. Л. и Ву Ю. (2005). Нарушение гена кадгерина, связанного с устойчивостью к Cry1Ac δ-эндотоксину Bacillus thuringiensis в Helicoverpa armigera . Заявл. Environ. Microbiol. 71, 948–954. DOI: 10.1128 / aem.71.2.948-954.2005

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ян, Ю. Х., Чен, С., Ву, С. В., Юэ, Л. Н., и Ву, Ю. Д. (2006). Конститутивная сверхэкспрессия нескольких генов цитохрома P450, связанная с устойчивостью к пиретроиду у Helicoverpa armigera . J. Econ. Энтомол. 99, 1784–1789. DOI: 10.1603 / 0022-0493-99.5.1784

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ян, Ю. Х., Янг, Ю. Дж., Гао, В. Ю., Го, Дж. Дж., Ву, Ю. Х. и Ву, Ю. Д. (2009). Интрогрессия нарушенного гена кадгерина позволяет чувствительной Helicoverpa armigera получить устойчивость к Bacillus thuringiensis токсину Cry1Ac. Бык. Энтомол. Res. 99, 175–181.

    Google Scholar

    Чжан, Д.Д., Сяо, Ю. Т., Чен, В. Б., Лу, Ю. Х. и Ву, К. М. (2018). Полевой мониторинг устойчивости к инсектицидному белку Cry1Ac Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) в Китае (2005-2017). Pest Manag. Sci. 75, 753–759. DOI: 10.1002 / пс.5175

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Zhang, H., Tian, ​​W., Zhao, J., Jin, L., Yang, J., Liu, C., et al. (2012). Разнообразная генетическая основа полевой устойчивости к Bt-хлопку у хлопковой совки из Китая. Proc. Natl. Акад. Sci. США . 109, 10275–10280. DOI: 10.1073 / pnas.1200156109

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Чжао, С., Цзян, Д., Ван, Ф., Ян, Ю., Табашник, Б. Э., и Ву, Ю. (2021). Независимые и синергетические эффекты нокаута двух генов переносчиков ABC на устойчивость к токсинам Bacillus thuringiensis Cry1Ac и Cry1Fa у моли ромбовидной. Токсины 13: 9. DOI: 10.3390 / toxins13010009

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Сопротивление

    Bt хлопка, на которое стоит обратить внимание

    Номер.Хлопкоробы должны выбрать тот, который хорошо работает в определенных местах и ​​полевых условиях. Урожайность и качество оплачивают счета.

    Энтомологи призывают производителей также знать о некоторых из более старых черт (Cry1 и Cry2), поскольку устойчивость насекомых начинает снижаться.

    «Дела не ухудшились», – сказал Скотт Стюарт из Института сельского хозяйства Университета Теннесси. «И черты Cry2 все еще имеют место, но производителям, высаживающим эти сорта, возможно, потребуется провести опрыскивание от коробчатых червей, если давление будет высоким или постоянным.«

    Большинство производителей из Теннесси перешли на трехгенную Vip-черту, которую он поощряет.

    «Я не думаю, что Vip невосприимчив к сопротивлению. Использовать его мудро. Не злоупотребляйте этой технологией. Самая важная вещь, которую мы советуем людям избегать устойчивости к Vip, – это не использовать ту же технологию в кукурузе », – сказал Стюарт. «Мы настаивали на этом последние три года. Кукуруза является важным фактором устойчивости хлопка. Следуйте инструкциям по убежищу для кукурузы и держитесь подальше от технологии кукурузы Vip ».

    Себе Браун, энтомолог-консультант Университета штата Луизиана, сказал, что рекомендации по устойчивости к Bt и лечению коробочного червя останутся неизменными на 2021 год.«Мы по-прежнему рекомендуем опрыскивание 20% яиц в хлопчатобумажной ткани с двумя генами и 6% повреждений плодов в хлопке с тремя генами. Диамидные инсектициды являются предпочтительными продуктами для борьбы с совками на хлопке, и мы не рекомендуем сажать кукурузу, которая содержит ген Vip.

    «Мы должны минимизировать селекцию коробочных червей на протеинах Vip, насколько это возможно», – сказал Браун. «Ген устойчивости к Vip уже существует в популяциях Луизианы, и мы должны защищать эту технологию в хлопке как можно дольше.”

    Браун сказал, что более 95% всех коробочных червей в хлопчатнике Midsouth сначала проходят через кукурузу. По его словам, кукуруза содержит те же гены, что и хлопок, поэтому черви подвергаются воздействию на протяжении нескольких поколений.

    Юго-запад

    Устойчивость Bollworm к ранним поколениям хлопка Bt, или протеина Cry, становится «широко распространенной на большей части Техаса и по всему хлопковому поясу США», – сказал Дэвид Кернс, координатор IPM в штате и заместитель начальника отдела энтомологии Texas A&M AgriLife Extension.

    Кернс, выступая на ежегодной конференции Техасской ассоциации защиты растений в декабре, сказал, что генетика играет важную роль в устойчивости.

    «В настоящее время в хлопке доступно четыре Bt-белка: Cry1As, Cry2As, Cry1F и Vip3Aa», – сказал Кернс.

    Он сказал, что один-единственный ген может быть причиной большей части проблемы устойчивости. «Сопротивление Cry1A, по-видимому, частично или почти полностью доминирует. Устойчивость к Cry2 включает в себя несколько генов, от частично доминантной до частично рецессивной, в зависимости от дозировки Cry2.”

    Он сказал, что хлопковые технологии Vip «остаются достаточно эффективными», но указывает на некоторые проблемы с сопротивлением.

    «У нас может быть несколько типов устойчивости к Vip3A», – сказал он. «Форма, которую мы видим в поле, кажется, имеет низкий уровень сопротивления или может быть естественным изменением восприимчивости. Однако мы обнаружили форму устойчивости к Vip3A, которая делает совку невосприимчивой к Vip3A. Это сопротивление контролируется одним рецессивным геном ».

    Он сказал, что у кукурузы низкий уровень устойчивости к Vip.

    Разновидности

    Bt подходят для выращивания хлопка, но могут потребовать применения инсектицидов. «Когда мы опрыскивали Bollgard II, мы заметили рост урожайности. Prevathon и Besiege работают очень хорошо, а Intrepid Edge хорошо зарекомендовал себя в прошлом году. “Пиретроиды оказались очень эффективными в нашей области”, – сказал он.

    Юго-восток

    Ситуация в Алабаме кажется менее серьезной, – сказал энтомолог Обернского университета Скотт Грэм.

    «Мы видим некоторую устойчивость на участках кукурузы в Северной Алабаме с различными сортами Bt.Мы можем легко собирать коллекции из двухгенной кукурузы. Но нам нужно очень постараться, чтобы найти поврежденную коробочку у двухгенного хлопка. Мы не видели сопротивления в Vip ».

    Он рекомендует производителям сорта растений с наибольшим потенциалом урожайности. «Мы справимся с сбежавшими червями, если натолкнемся на них на хлопковых делянках. На шести или семи исследовательских станциях по всему штату было сложно найти поврежденные коробочки любых разновидностей Bt. У нас много BGII, и некоторые фермеры смотрят на сорта VIP на фермах.

    «На данный момент мы не рекомендуем опрыскивание яиц, хотя некоторые фермеры это делают на полях с более высокой нагрузкой. В 2017 году некоторые поля Северной Алабамы нуждались в опрыскивании. За последние два года мы не слышали о поле, которое нужно опрыскивать от совок ».

    Грэм сказал, что фермеры Алабамы засеяли 55% своих площадей в BGII в 2020 году, 10% в Widestrike3, 30% в BG3 и 5% в TwinLink plus. «Итак, у нас было 45% хлопка сорта VIP.

    Доминик Рейзиг, энтомолог из Северной Каролины, сказал, что в 2020 году производители хлопка засеяли около трети своих площадей в Bollgard II или TwinLink.Эти разновидности экспрессируют родственные токсины из семейств Cry1A и Cry2A.

    «К счастью, табачные черви по-прежнему чувствительны к этим токсинам, но их устойчивость к коробочным червям растет. Уровни устойчивости Cry1A выше, чем у Cry2A для совки. Это означает, что Cry2A выполняет большую часть тяжелой работы ».

    Уровни сопротивления различаются по юго-востоку, но обычно ниже, чем на юге. «Однако они достаточно широко распространены, поэтому мы считаем любые коробочные черви устойчивыми к этим токсинам и рекомендуем защитные инсектицидные спреи, если в Bollgard II или TwinLink присутствует достаточное количество яиц.Даже при наличии резистентности эти разновидности все еще обладают некоторой эффективностью и в большинстве случаев замедляют развитие коробочного червя ».

    Он сказал, что фермеры засеяли оставшуюся площадь в Bollgard 3, TwinLink Plus или WideStrike 3. «Все эти сорта экспрессируют Vip3Aa19, а также токсины Cry1A и Cry2A. Так что Vip3Aa19 делает здесь тяжелую работу ».

    Он сказал, что коробочные черви по-прежнему чувствительны к этому токсину.

    Он рекомендует производителям еженедельно контролировать поля на предмет удержания квадратов и количества жуков от квадрата до двух недель после вырубки.«В последнее время у нас возникли проблемы с устойчивостью к пиретроиду, и важно, чтобы производители чередовали инсектициды».

    Дальний Запад

    Дальше на запад все по-другому, – сказал Питер Эллсуорт, координатор IPM Университета Аризоны и директор Центра борьбы с вредителями Аризоны, Марикопа.

    Комбинация совки / почковой червя “считается второстепенным вредителем хлопка в Аризоне. Повреждения происходят нечасто и редко обрабатываются инсектицидами в нашей системе. Причины сложны и связаны с экологией, которую мы не до конца понимаем.

    «В нашем ландшафте преобладает Bt-хлопок. Но мы засеяем небольшую площадь не-Bt нагорья (1,7% в 2020 году) и большую площадь посевов пима (не Bt, 4,8% в 2020 году) хлопка в Аризоне.

    «Устойчивость к Cry1Ac и, возможно, другим белкам присутствует в популяциях Аризоны», – сказал Эллсуорт. «Однако, даже если кукуруза посажена рядом с хлопком, мы редко видим заражения, не говоря уже о выживших в Bt-хлопке (версии с 2 и 3 генами).

    «Исторически мы знаем, что у нас чрезвычайно высокий уровень« естественной »смертности совок / почкозубов в условиях низкой пустыни в Аризоне.Это может быть еще одной причиной того, почему мы редко видим какие-либо инсектициды, применяемые для борьбы с совками и почковыми червями ».

    Эллсворт сказал, что устойчивость к Bt является важной проблемой, но «я подчеркиваю важность не слишком остро реагировать на случайные наблюдения квадратного и коробочного повреждения хлопка. комплекс врага. Лучшие варианты – диамины ».

    мышей с дефицитом VIP проявляют устойчивость к индуцированной липополисахаридом эндотоксемии с внутренним дефектом провоспалительных клеточных ответов

    Abstract

    Вазоактивный кишечный пептид (VIP) – плейотропный нейропептид с иммуномодулирующими свойствами.Было показано, что введение этого пептида оказывает благоприятное воздействие на мышиных моделях воспалительных заболеваний, включая септический шок, ревматоидный артрит, рассеянный склероз (РС) и болезнь Крона. Однако роль эндогенного пептида в воспалительном заболевании остается неясной, поскольку недавно было обнаружено, что мыши с дефицитом VIP проявляют высокую устойчивость на модели РС. В настоящем исследовании мы проанализировали ответ самок мышей с дефицитом VIP (KO) на внутрибрюшинное введение липополисахарида (LPS).Мы наблюдали значительную устойчивость к LPS у мышей VIP KO, о чем свидетельствует более низкая смертность и уменьшение повреждения тканей. Повышенная выживаемость была связана со снижением уровней провоспалительных цитокинов (TNFα, IL-6 и IL-12) в сыворотках и суспензиях брюшной полости этих мышей. Более того, экспрессия мРНК TNFα и IL-6 была снижена в перитонеальных клетках, селезенке и легких мышей VIP KO, обработанных LPS, по сравнению с мышами WT, что позволяет предположить, что устойчивость может быть опосредована внутренним дефектом чувствительности иммунных клеток к эндотоксину. .В соответствии с этой гипотезой, клетки брюшины, выделенные от мышей, ранее не подвергавшихся действию VIP KO, продуцировали более низкие уровни провоспалительных цитокинов в ответ на LPS in vitro . Наконец, снижение активности пути NF-κB в перитонеальных клетках наблюдалось как in vivo, и in vitro, , как определено с помощью анализа фосфорилированного I-κB. Результаты демонстрируют, что самки мышей VIP KO проявляют устойчивость к LPS-индуцированному шоку, что частично объясняется наличием внутреннего дефекта в чувствительности воспалительных клеток к эндотоксину.

    Образец цитирования: Abad C, Tan Y-V, Cheung-Lau G, Nobuta H, Waschek JA (2012) Мыши с дефицитом VIP проявляют устойчивость к индуцированной липополисахаридом эндотоксемии с внутренним дефектом провоспалительных клеточных реакций. PLoS ONE 7 (5): e36922. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036922

    Редактор: Стефан Бересвилл, Медицинский университет Шарите, Берлин, Германия

    Поступила: 12 апреля 2012 г .; Принята к печати: 17 апреля 2012 г .; Опубликовано: 17 мая 2012 г.

    Авторские права: © 2012 Abad et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

    Финансирование: Эта работа финансировалась грантами PP1233 и RG3928 Национального общества рассеянного склероза. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

    Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что конкурирующих интересов не существует.

    Введение

    Воспаление является важным механизмом самозащиты от вторжения патогенов и травм и включает в себя врожденные и адаптивные иммунные механизмы [1]. Макрофаги, критические эффекторные клетки врожденного иммунного ответа, играют важную роль в этом процессе, высвобождая провоспалительные цитокины, такие как фактор некроза опухоли (TNF) -α, интерлейкин (IL) -1β, IL-6 и IL-12, и хемокины, такие как хемотаксический белок моноцитов (MCP) -1 или воспалительный белок макрофагов (MIP) -1α, которые способствуют привлечению лейкоцитов в поврежденные ткани [2].В свою очередь, основные клеточные эффекторы врожденного иммунитета, макрофаги и нейтрофилы, поглощают и переваривают бактерии, удаляют остатки клеток и продуцируют факторы роста, способствующие процессу заживления [2], [3], [4]. Однако способность иммунной системы опосредовать прямое или косвенное уничтожение клеток и патогенов делает ее потенциальной угрозой для выживания хозяина. Как следствие, иммунная дисфункция вызывает аутоиммунные заболевания, острые и хронические воспалительные заболевания. В связи с этим септический шок представляет собой серьезное острое воспалительное состояние, часто вызываемое обширной инфекцией, которая обычно приводит к нарушению перфузии и полиорганной недостаточности [5].Наиболее частыми микробными агентами, вызывающими сепсис, являются грамотрицательные бактерии. Помимо высвобождения бактериальных токсинов, липополисахарид (ЛПС), основной компонент внешних мембран грамотрицательных бактерий, связывается преимущественно с толл-подобным рецептором (TLR) -4, экспрессируемым многими типами иммунных и неиммунных клеток [6]. Это запускает активацию пути ядерного фактора каппа B (NF-κB), который вызывает высвобождение медиаторов воспаления [7], [8]. Патология возникает, когда наличие чрезмерного уровня эндотоксина из-за избыточного бактериального роста приводит к гиперактивации макрофагов и гранулоцитов, которые массово вторгаются во все ткани и высвобождают провоспалительные медиаторы.Это явление можно экспериментально воспроизвести на животных путем введения экзогенной высокой дозы ЛПС.

    Хотя надлежащий контроль иммунного ответа не всегда достижим, организм разработал различные эндогенные механизмы для контроля воспалительного ответа и сохранения гомеостаза [9]. Они включают производство растворимых медиаторов, таких как противовоспалительный цитокин IL-10, белки теплового шока, некоторые простагландины и гормоны, такие как кортизол. В последнее время было высказано предположение, что несколько нейропептидов являются иммуномодуляторами, которые ослабляют воспалительный ответ, включая структурно родственные пептиды VIP и PACAP (вазоактивный кишечный пептид и полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза, соответственно) [10].Эти естественные ингибиторы иммунитета в настоящее время проходят испытания в качестве потенциальных терапевтических кандидатов для лечения воспалительных заболеваний.

    VIP – это универсальный нейропептид из 28 аминокислот с тщательно описанными противовоспалительными функциями [11], [12]. VIP связывается в основном с двумя рецепторами, названными VPAC1 и VPAC2, которые принадлежат к семейству рецепторов G-связанных белков и экспрессируются на многих различных типах иммунных клеток [13]. Многочисленные исследования in vitro и in vivo продемонстрировали, что VIP, посредством действия на эти рецепторы, способен подавлять продукцию и / или высвобождение ключевых молекул воспалительного ответа, таких как провоспалительные цитокины и хемокины [ 14], [15].Фактически, потенциальное использование VIP для лечения острых и хронических воспалительных заболеваний, включая септический шок, ревматоидный артрит, болезнь Крона и рассеянный склероз, было предложено на основании положительных клинических и патологических исходов в соответствующих мышиных моделях воспалительных заболеваний [16], [17], [18], [19]. Кроме того, было продемонстрировано, что системные эндогенные уровни этого нейропептида увеличиваются в ответ на воспалительную реакцию, такую ​​как эндотоксический шок у людей или индуцированная ЛПС эндотоксемия у мышей [20], [21].Поскольку сообщалось, что VIP продуцируется нейронами, эндокринными и иммунными клетками, многочисленные тканевые и клеточные источники могут способствовать увеличению VIP после воспаления. Например, недавно было показано, что LPS индуцирует продукцию VIP хромаффинными клетками из мозгового вещества надпочечников [22]. Кроме того, уровни VIP повышаются в суспензиях клеток из первичных и вторичных лимфоидных органов в ответ на лечение LPS [23]. Влияет ли это усиление регуляции на течение воспалительной реакции, в значительной степени неизвестно.VIP-дефицитные мыши (KO) обнаруживают определенные физиологические аномалии, такие как нарушенные циркадные ритмы, гиперреактивность дыхательных путей к холинергическому агонисту метахолину и легочная гипертензия [24], [25], [26]. Кроме того, недавно мы сообщили, что, несмотря на хорошо описанное противовоспалительное действие VIP, самки мышей VIP KO оказались неожиданно устойчивыми к индукции экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита (EAE) с уменьшенной инфильтрацией иммунных клеток спинного мозга и паренхимы головного мозга [27 ].Возможные механизмы этой устойчивости могут включать дефекты врожденного иммунитета. В качестве модели для проверки этой гипотезы мы исследовали реакцию мышей VIP KO на LPS-индуцированную эндотоксемию. Мы обнаружили, что самки мышей VIP KO демонстрируют снижение смертности в ответ на LPS. Этот фенотип был связан со снижением воспалительного поражения легких мышей KO и снижением уровней провоспалительных медиаторов в сыворотках и суспензиях брюшины. Более того, мы обнаружили снижение экспрессии мРНК TNFα и IL-6 в клетках брюшины, селезенке и легких мышей VIP KO, получавших LPS.Интересно, что клетки брюшины, выделенные от наивных мышей VIP KO, продуцировали более низкие уровни провоспалительных цитокинов, чем клетки дикого типа [2] в ответ на ЛПС. Наконец, активация NF-κB с помощью LPS была снижена в клетках мышей VIP KO.

    Материалы и методы

    Мыши

    Все исследования на животных были одобрены институциональным комитетом по исследованиям на животных Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA). Самки мышей в возрасте 6-8 недель WT и VIP KO на фоне C57BL / 6 (скрещены не менее двенадцати человек. поколений) [25] содержались в определенных условиях, свободных от патогенов.Экспериментальные процедуры следовали рекомендациям по использованию и благополучию животных, продиктованным Отделом лабораторных животных Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и руководящим принципам Национальных институтов здоровья.

    Индукция эндотоксемии и гистология

    Эндотоксемию индуцировали у мышей внутрибрюшинной (внутрибрюшинной) инъекцией 40 мг / кг ЛПС ( Salmonella enteritidis ; Sigma, Сент-Луис, Миссури), после чего наблюдали за выживаемостью в течение не менее одной недели. Для гистопатологических исследований отдельные группы мышей были умерщвлены через 24 часа, легкие были удалены и зафиксированы в растворе Буэна в течение 2 часов.Затем фиксированные ткани обезвоживали и заливали парафином, делали срезы и окрашивали гематоксилином и эозином для морфологического исследования. Степень воспаления была оценена двумя независимыми исследователями слепым методом по шкале от 0 до 3, как описано [28]: 0 – все альвеолярные перегородки тонкие и нежные, без кровоизлияний или фиброза; 1 – гиперемия альвеолярных перегородок менее чем на 1/3 поля, легкое кровоизлияние и фиброз менее чем на 1/3 поля; 2 – застойные альвеолярные перегородки от 1/3 до 2/3 поля, умеренное кровотечение и фиброз от 1/3 до 2/3 поля, 3: застойные альвеолярные перегородки более чем на 2/3 поля, сильное кровотечение и фиброз более чем на 2/3 поля.

    Сбор сывороток и перитонеальных супернатантов

    Для измерения цитокинов мышей умерщвляли через 3 и 6 часов после инъекции LPS (или через 3, 6 и 24 часа для IL-10), кровь собирали внутрисердечной пункцией под анестезией, и сыворотку получали после свертывания крови в течение 2 часов при комнатной температуре. . Чтобы собрать суспензии брюшины в эти моменты времени, мышам вводили внутрибрюшинную инъекцию. с 2 мл RPMI 1640 (Gibco, Gaithersburg, MD) и жидкость собирали после массажа живота.В обоих случаях образцы центрифугировали в течение 10 минут при 2000 об / мин, а супернатанты хранили при -20 ° C до анализа.

    Выделение РНК и анализ ПЦР в реальном времени

    РНК

    экстрагировали из клеток брюшной суспензии, собранной, как указано выше, а также из селезенки и легких в указанные моменты времени с помощью Trizol (Invitrogen, Carlsbad, CA), как рекомендовано производителем. РНК ресуспендировали в воде с диэтилпирокарбонатом (DEPC) и количественно определяли при 260/280 нм. кДНК из 1 мкг РНК синтезировали с помощью набора для синтеза кДНК iScriptTM от Bio-Rad (Геркулес, Калифорния).Количественный анализ ПЦР в реальном времени выполняли с использованием iQ ™ SYBR Green Supermix от Bio-Rad в трех экземплярах в реакционных объемах 25 мкл. Последовательности используемых праймеров были следующими: 5′-TGGTGAAAAGGACCTCTCGAA-OH мышиный HPRT смысловой и 5′-TCAAGGGCATATCCAACAACA-OH смысловой 5′-CGATCACCCCGAAGTTCAGTA-OH и 5′-GGTGCCTATTGTCAG мыши 5′-GGTGCCTATTGTCAGTCAG мыши. -TTCCATCCAGTTGCCTTCTTG – OH смысл и 5′-TTGGGAGTGGTATCCTCTGTGA – OH антисмысловой. Номера доступа GenBank для продуктов ПЦР: HPRT, NM013556; TNFα, NM013693; Ил-6, NM031168.Условия амплификации: 4 мин при 95 ° C с последующими 40 циклами денатурации при 96 ° C в течение 20 секунд, отжиг при (60 ° C для IL-6, 62 ° C для TNFα) в течение 30 секунд и удлинение при 72 ° C. C в течение 30 сек. Специфичность амплификации гена подтверждали секвенированием продуктов ПЦР и анализом кривых плавления. Сравнение конкретных соотношений (интересующий ген / ген домашнего хозяйства) использовалось для оценки различий между группами.

    Исследования in vitro

    Для исследований клеточных культур, перитонеальный лаваж получали, как описано выше.Целые клетки брюшины промывали и культивировали в 96-луночных планшетах для культивирования тканей при 2 × 10 5 клеток / лунку в 200 мкл / лунку с полной средой RPMI 1640 (2% FCS, 2 мМ L-глутамин, 100 Ед / мл пенициллина, и 100 мкг / мл стрептомицина) и 10 нг / мл ЛПС ( Salmonella enteritidis ; Sigma) при 37 ° C в увлажненной атмосфере с 5% CO 2 . Супернатанты собирали в разные моменты времени, центрифугировали при 2000 об / мин и хранили при -20 ° C до анализа цитокинов с помощью ELISA.

    ELISA

    Количества

    TNFα, IL-6, IL-10 и IL-12p40 в сыворотке, перитонеальной суспензии или культуральных супернатантах определяли стандартным сэндвич-ELISA.Наборы для разработки использовали в соответствии с инструкциями производителя (Peprotech, Rocky Hill, NJ). Вкратце, 96-луночные планшеты (Corning, NY) были покрыты захватывающим антителом O / N при комнатной температуре. После блокирования в течение 1 часа с помощью PBS / 1% BSA, образцы и стандарты добавляли O / N при 4 ° C. Затем планшеты инкубировали с антителом для обнаружения в течение 2 часов и добавляли авидин / пероксидазу в течение 30 минут. Перед добавлением всех реагентов проводили четырехкратную промывку PBS / 0,05% твином. Наконец, планшеты инкубировали с раствором субстрата и через 30 минут измеряли A 405 нм с помощью ридера для микропланшетов Bio-Rad.

    Вестерн-блот

    Для анализа свежевыделенных перитонеальных клеток ( in vivo, ) мышам инъецировали ЛПС и клетки собирали через час из перитонеального лаважа. Для исследований in vitro перитонеальные клетки инкубировали с 10 нг / мл ЛПС, как указано выше, и собирали через 15 минут. В обоих случаях клетки центрифугировали и осадок замораживали на сухом льду. Гранулированные клетки гомогенизировали в буфере RIPA, содержащем коктейль ингибиторов протеазы (Roche, Indianapolis, IN) и коктейль ингибиторов фосфатазы (Sigma).Концентрацию общего белка определяли с помощью набора BCA (GE healthcare, Piscataway, NJ), 20 мкг белка растворяли в полиакриламидном геле с градиентом 4–20% (Invitrogen) и переносили на мембраны PVDF (Bio-Rad). Затем мембраны инкубировали с первичным антителом к ​​фосфорилированному IκB (Санта-Круз, Калифорния), соответствующим вторичным антителом, конъюгированным с пероксидазой хрена (Cell Signaling, Danvers, MA), и визуализировали с помощью ECL plus (GE healthcare). На этапах блокирования, инкубации первичных и вторичных антител для p-IκB добавляли тот же коктейль ингибиторов фосфатазы.Пленки сканировали и количественно определяли плотность полос с использованием денситометрического анализа цифрового изображения (ImageJ; Национальные институты здравоохранения, Бетесда, Мэриленд).

    Статистический анализ

    графиков были созданы с помощью программного обеспечения GraphPad 4.0 Prism. Все результаты были выражены как средние значения ± стандартная ошибка среднего. Кривые выживаемости анализировали с помощью теста Logrank (Mantel-Haenszel) и ELISA, данные ПЦР в реальном времени и вестерн-блоттинга анализировали с помощью ANOVA и теста Стьюдента t с р <0,05 в качестве минимального уровня значимости.

    Результаты

    Повышение выживаемости мышей VIP KO по сравнению с мышами WT после введения LPS

    Ранее мы сообщали, что самки мышей VIP KO демонстрируют парадоксальную устойчивость к индукции EAE [27]. Чтобы определить, может ли устойчивость у этих мышей потенциально быть объяснена дефектом врожденного иммунитета, мы вводили ЛПС (40 мг / кг) внутрибрюшинно. самкам мышей WT и VIP KO и отслеживали их выживаемость с течением времени. Введение этого эндотоксина вызывает острую воспалительную реакцию, приводящую к полиорганной дисфункции и последующей смерти у мышей дикого типа в течение двух-трех дней.На рисунке 1А показан анализ Каплана-Мейера выживаемости WT и VIP KO в четырех экспериментах. В первые 24 часа после инъекции LPS мыши WT и VIP KO погибали от LPS с одинаковой скоростью, с выживаемостью 50,0% и 58,6% для мышей WT и VIP KO, соответственно, и без значительных различий между двумя кривыми. По истечении этого времени показатели смертности резко разошлись: несколько смертей произошло в группе VIP KO в течение следующих 24 часов, и ни одной из них не произошло через 48 часов после инъекции. В конце исследования (5 дней после введения LPS) значительно более высокая общая выживаемость мышей VIP KO (44.8%) по сравнению с мышами WT (3,6%) (** p = 0,0049; логранк-тест сравнения кривых). Для гистопатологических исследований мы выбрали легкое, главную ткань-мишень для инфильтрации иммунных клеток и воспаления в этой модели эндотоксемии, вызванной ЛПС. После введения ЛПС воспалительное повреждение легких характеризуется очагами нейтрофильных инфильтратов с утолщением альвеолярных перегородок. Интересно, что мы обнаружили умеренную степень базального воспаления в легких самок мышей VIP KO (гистологический балл 0,5 ± 0,29) по сравнению с таковыми у контрольных животных дикого типа (рис. 1В), как ранее сообщалось у самцов [24].Однако, в соответствии с нашими клиническими данными, в то время как легкие мышей WT демонстрировали серьезную инфильтрацию иммунными клетками через 24 часа после LPS, легкие мышей VIP KO были значительно менее воспалены и демонстрировали лучше сохранившуюся архитектуру (Рисунок 1B). Действительно, средний гистопатологический балл после введения LPS составлял 2,25 ± 0,24 для мышей WT по сравнению с 1,53 ± 0,26 для мышей VIP KO (* p <0,05) (рис. 1C). Интересно, что мы не наблюдали такого устойчивого клинического фенотипа к LPS у самцов мышей VIP KO (данные не показаны), что позволяет предположить, что эффекты хронического отсутствия VIP могут зависеть от пола.В этом смысле сообщалось о половых различиях в составе популяции клеток брюшины [29].

    Рисунок 1. Мыши VIP KO демонстрируют снижение смертности и гистопатологии легких в ответ на инъекцию LPS.

    Самкам мышей WT (C57BL6) и VIP KO вводили внутрибрюшинно. с ЛПС (40 мг / кг). A, анализ кривой Каплана-Мейера для совокупной выживаемости из четырех экспериментов (общий WT n = 29; VIP KO n = 28) (сравнение кривых, тест Logrank ** p <0,01). B - репрезентативные срезы легких контрольных (не инъецированных) мышей WT и VIP KO, которым инъецировали ЛПС (через 24 часа после инъекции), окрашенных H&E.C, гистологические оценки мышей WT с инъекцией LPS по сравнению с мышами VIP KO (среднее значение двух экспериментов; общий WT n = 7; VIP KO n = 9) через 24 часа после инъекции LPS, оценка от 0 до 3 в зависимости от уровня легких воспаление, как описано в Материалы и методы . (Тест Стьюдента t * p <0,05).

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036922.g001

    Уровни провоспалительных цитокинов снижаются в сыворотках и суспензиях брюшной полости мышей VIP KO после введения ЛПС

    LPS запускает секрецию провоспалительных цитокинов широким спектром типов клеток как часть врожденного иммунного ответа.Чтобы определить, нарушена ли способность мышей VIP KO к развитию такого ответа, мы измерили уровни белка TNFα, IL-6 и IL12p40 в сыворотке и суспензиях брюшной полости мышей, которым инъецировали LPS, с помощью ELISA. Как показано на Фигуре 2, уровни всех этих цитокинов увеличивались в сыворотке и перитонеальной жидкости мышей WT в ответ на ЛПС, как и ожидалось, с разными временными курсами. Для TNFα была ранняя индукция с пиком только через 3 часа после инъекции LPS в обоих типах образцов (3-кратное увеличение по сравнению с исходными уровнями).Уровни IL-6 и IL-12 постепенно увеличивались, достигая максимума через 6 часов после индукции заболевания (увеличение в 3 или более раз по сравнению с контролем). Подтверждая клинический фенотип мышей VIP KO, даже несмотря на то, что мы обнаружили увеличение провоспалительных цитокинов после инъекции LPS в сыворотке и суспензиях брюшной полости этих мышей, уровни этих цитокинов были ниже, чем у мышей WT. Снижение уровней цитокинов было особенно поразительным для TNFα через 3 часа после инъекции (0.42 ± 0,05 нг / мл у мышей дикого типа по сравнению с 0,23 ± 0,05 нг / мл у мышей VIP KO; * p <0,05 в суспензиях для брюшной полости и 0,98 ± 0,09 нг / мл у WT против 0,41 ± 0,08 нг / мл у мышей VIP KO; *** p <0,001 в сыворотках). Кроме того, мы измерили уровни противовоспалительного цитокина IL-10. Что касается проанализированных провоспалительных цитокинов, уровни IL-10 были ниже у мышей VIP KO, чем у мышей WT в ранние моменты времени, особенно через 3 часа после введения LPS. Поскольку IL-10 играет роль в фазе разрешения воспаления, мы также измерили его уровни в более поздний момент времени, через 24 часа после инъекции LPS, который является моментом времени, после которого уровень смертности снизился в группе VIP KO.Интересно, что уровни IL-10 как в суспензиях брюшной полости, так и в сыворотке крови были значительно выше у мышей VIP KO в это время (*** p <0,001). Выводы о том, что мыши KO продуцировали более низкие количества TNFα, IL-6, IL-12p40 и IL-10 в ранние моменты времени и продуцировали больше IL-10 в более поздние моменты времени, предполагают подавленный ответ врожденного звена иммунитета и коррелируют с со снижением смертности мышей VIP KO.

    Рисунок 2. Мыши VIP KO демонстрируют пониженные уровни провоспалительных цитокинов в перитонеальной жидкости и сыворотке.

    Самкам мышей WT (C57BL6) (n = 6) и VIP KO (n = 6) вводили внутрибрюшинно. с LPS (40 мг / кг), а суспензии сыворотки и брюшины собирали через 0, 3 и 6 (а также 24 для IL-10) часов после инъекции. Уровни TNFα, IL-6, IL-12p40 и IL-10 оценивали с помощью сэндвич-ELISA, как описано в Materials and Methods . Студенческий t -тест * p <0,05; ** р <0,01. Показан один из трех репрезентативных экспериментов.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036922.g002

    Мыши VIP KO экспрессируют более низкие уровни провоспалительных медиаторов в клетках брюшины, селезенке и легких

    Клетки брюшины – первая популяция иммунных клеток, подвергшихся воздействию ЛПС в этой модели. Однако несколько исследований показали, что ЛПС быстро попадает в кровоток после внутрибрюшинного введения и что его уровни не падают так быстро, несмотря на очищающую активность клеток печени [30]. Следовательно, циркулирующий LPS запускает глобальную воспалительную реакцию, в результате чего клетки в различных органах, таких как селезенка и легкие, активируются и продуцируют провоспалительные медиаторы.Это, в свою очередь, способствует миграции иммунных клеток и инфильтрации тканей. Иммигрантские иммунные клетки, в свою очередь, могут усиливать воспаление, производя больше провоспалительных цитокинов. Как показано выше, системные уровни провоспалительных цитокинов были снижены у мышей VIP KO. Чтобы исследовать источник этого дефицита, мы измерили с помощью ОТ-ПЦР в реальном времени уровни мРНК IL-6 и TNFα как репрезентативных молекул воспалительного каскада в клетках брюшины, селезенке и легких через два часа после инъекции LPS.Как и ожидалось (рис. 3A – C), уровни мРНК этих двух провоспалительных маркеров были увеличены во всех тканях мышей WT через 2 часа после инъекции LPS. Однако индукция этих цитокинов у мышей VIP KO была намного менее выражена, чем у мышей WT во всех проанализированных органах. Только экспрессия гена IL-6 в легких после LPS не различалась у мышей WT и VIP KO. Интересно, что уровни мРНК TNFα в легких без инъекции VIP KO были выше, чем у мышей WT, что согласуется с умеренным базальным воспалением, обнаруженным на гистологическом уровне в этом органе у мышей KO (** p <0.01). Наши результаты предполагают, что при хроническом отсутствии VIP, LPS-индукция провоспалительных медиаторов была нарушена.

    Фигура 3. Уровни экспрессии генов TNFα и IL-6 в клетках брюшины, селезенке и легких после инъекции LPS снижены у мышей VIP KO по сравнению с мышами WT.

    Самкам мышей WT (C57BL6) (n = 6) и VIP KO (n = 6) вводили внутрибрюшинно. с LPS (40 мг / кг), и клетки или ткани собирали через 0 и 2 часа после инъекции и хранили при -80 ° C до дальнейшего анализа. РНК экстрагировали методом Trizol, а экспрессию мРНК TNFα и IL-6 оценивали с помощью ОТ-ПЦР в реальном времени.Показаны средние значения ± SEM (n = 6 / группа). Тест Стьюдента t * p <0,05.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036922.g003

    Перитонеальные клетки мышей VIP KO демонстрируют пониженный цитокиновый ответ на LPS

    in vitro

    Чтобы проверить, вызван ли ослабленный ответ на ЛПС у мышей VIP KO внутренним дефектом способности иммунных клеток вызывать воспалительный ответ, мы выделили и культивировали целые перитонеальные клетки от мышей WT и VIP KO в присутствии или отсутствие ЛПС.Супернатанты собирали для измерения уровней TNFα и IL-6 с помощью ELISA (фиг. 4A, B). Мы обнаружили, что через 2 часа после стимуляции LPS клетки WT секретировали TNFα и IL-6, как и ожидалось (рис. 4A). Для сравнения, клетки VIP KO высвобождали более низкие уровни цитокинов (* p <0,05 для обоих цитокинов). Чтобы оценить возможность задержки высвобождения цитокинов в клетках VIP KO, мы также собрали супернатанты аналогичных культур через 16 часов после стимуляции LPS (рис. 4B). Опять же, клетки VIP KO продуцировали значительно меньшие количества TNFα и IL-6 в этот момент времени (* p <0.05). Эти эксперименты in vitro и предполагают, что мыши VIP KO могут иметь дефект в иммунных клетках для ответа на LPS.

    Рисунок 4. Клетки брюшины от мышей VIP KO обнаруживают внутренний дефект цитокиновой реакции на введение LPS.

    Перитонеальные клетки собирали у мышей WT (n = 3) и VIP KO (n = 3) и культивировали в полной RPMI в трех повторностях в присутствии или в отсутствие LPS (10 нг / мл). Супернатанты собирали через 2 (A) и 16 часов (B) и хранили при -20 ° C для анализа уровней TNFα и IL-6 с помощью ELISA.Студенческий t -тест * p <0,05; ** р <0,01; *** р <0,001. Представительные данные показаны из четырех независимых экспериментов.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036922.g004

    Передача сигналов NF-κB снижена в перитонеальных клетках VIP KO

    in vivo и in vitro после введения ЛПС

    Воспалительный каскад обычно протекает с активацией пути NF-κB, что приводит к синтезу хемокинов и цитокинов, усиливающих иммунный ответ.Чтобы идентифицировать потенциальные дефекты, ведущие к устойчивости мышей VIP KO к LPS, мы изучили активность этого пути in vitro и in vivo с помощью вестерн-блоттинга (рис. 5A, B). В качестве считывания активации NF-κB мы изучили количество фосфорилированного-IκB (p-IκB) в экстрактах белков из цельных перитонеальных клеток, выделенных от мышей WT и VIP KO в базальных условиях и через 1 час после инъекции LPS (рис. 5A). Интересно, что уровни p-IκB уже были ниже у мышей VIP KO без инъекций по сравнению с контрольными мышами дикого типа.Уровни p-IκB повышались как у мышей WT, так и у мышей VIP KO после инъекции LPS. Однако уровни этого сигнального медиатора после LPS были значительно ниже у VIP-дефицитных мышей, что свидетельствует о сниженной чувствительности пути NF-κB у этих мышей. Кроме того, мы измерили p-IκB в клетках брюшины, культивируемых с и без LPS, как мы делали выше для измерения цитокинов (рис. 5B). Подобно результатам, полученным in vivo , тогда как обработка LPS значительно повышала уровни p-IκB в перитонеальных клетках мышей WT (* p <0.05), это вызвало лишь умеренное увеличение p-IκB в клетках мышей VIP KO (p = 0,15). Действительно, уровни p-IκB в клетках, обработанных LPS, были ниже у мышей VIP KO, чем у мышей WT, хотя разница не была значимой (p = 0,08). Снижение передачи сигналов NF-κB коррелирует с нарушенной секрецией провоспалительных цитокинов у мышей VIP KO.

    Рисунок 5. LPS-индуцированная активация пути NF-κB снижена у мышей VIP KO.

    Активация сигнального пути NF-κB в несколько моментов времени определялась путем измерения уровней белка p-IκB с помощью вестерн-блоттинга в (A, B) перитонеальных клетках, выделенных от мышей WT и VIP KO без или через 1 час после инъекции LPS. (40 мг / кг) и (C, D) перитонеальные клетки, выделенные от мышей WT и VIP KO и стимулированные в культуре с или без LPS (10 нг / мл).Гистограммы представляют количественную оценку плотности полос. Тест Стьюдента t * p <0,05, нс = не значимо. Показан репрезентативный блот трех экспериментов.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0036922.g005

    Обсуждение

    Противовоспалительное действие VIP было неоднократно продемонстрировано как in vitro , так и in vivo , что свидетельствует о терапевтическом потенциале этого пептида [11]. Однако, используя модель иммунизации MOG 35–55 , мы недавно сообщили, что самки мышей VIP KO проявляют неожиданную устойчивость к индукции EAE [27], предполагая, что активность эндогенного VIP в иммунной системе может быть сложной.В патогенезе EAE задействованы как врожденные, так и адаптивные звенья иммунной системы [31]. Интересно, что мы не обнаружили дефекта в фазе примирования лимфоцитов у мышей VIP KO в нашем предыдущем исследовании EAE, потому что Т-клетки от иммунизированных мышей VIP KO показали устойчивый ответ на MOG in vitro в экспериментах по повторному вызову антигена [27]. Кроме того, недавно было показано, что мыши VIP KO демонстрируют меньшую потерю веса и улучшенную выживаемость при инфекции CMV мышей, фенотип, который был связан с повышенным адаптивным противовирусным клеточным иммунитетом [32].Таким образом, активация CD4 и CD8 Т-клеток после иммунизации, по-видимому, не нарушена у этих мышей. С другой стороны, адоптивный перенос Т-клеток от мышей WT, иммунизированных MOG 35–55 , индуцировал ЕАЕ у мышей WT, но не у мышей VIP KO [27], предполагая, что нарушения в одном или нескольких типах клеток, отличных от Т-клеток, могут объяснять Устойчивость к EAE у последних мышей. Здесь мы использовали LPS-модель эндотоксемии и обнаружили, что мыши VIP KO демонстрируют сниженную смертность, меньшее повреждение тканей и нарушение провоспалительных реакций.Поскольку врожденная иммунная система является основным компонентом патогенеза этой модели, эти результаты предполагают, что у этих мышей может быть дефект в этой ветви иммунитета. Мы исследовали потенциальную недостаточность TNFα и IL-6 у этих мышей, поскольку это два цитокина, критически вовлеченные в каскад острого воспалительного процесса. В этом смысле TNFα быстро продуцируется иммунными клетками и является основным активатором пути NF-κB, который запускает экспрессию хемокинов и других провоспалительных цитокинов, усиливая иммунный ответ [33], IL-6, в дополнение к обычно являясь воспалительным цитокином, активирует каскад свертывания и, если присутствует в чрезмерно высоких уровнях, может привести к диссеминированному внутрисосудистому свертыванию, нарушению реперфузии и смерти [34].В нашем исследовании мы обнаружили снижение системных уровней как TNFα, так и IL-6 у мышей VIP KO, которым вводили LPS. Хотя несколько типов клеток могут продуцировать эти цитокины, наш анализ перитонеальных клеток показывает, что у мышей VIP KO может быть обнаружен дефект иммунных клеток, скорее всего, в миелоидном компоненте, поскольку пул перитонеальных клеток в значительной степени представлен миелоидными клетками, включая моноциты, макрофаги. и гранулоцитарные популяции, и эти клетки вносят основной вклад в быстрое повышение уровней TNFα и IL-6 в ответ на LPS.Было показано, что клетки брюшины играют важную роль в индуцированной ЛПС эндотоксемии. Прежде всего, это исходная популяция иммунных клеток, подвергшаяся внутрибрюшинной инъекции LPS, и все компоненты клетки экспрессируют TLR. Более того, было показано, что промывание брюшины перед введением LPS для удаления этих клеток снижает повышение сывороточного TNFα и IL-6 и смертность у мышей [35]. Здесь мы обнаружили снижение уровней мРНК TNFα и IL-6 в перитонеальных клетках мышей VIP KO, которым вводили LPS, и что эти клетки плохо отвечали на LPS in vitro .Это снижение предполагает, что внутренняя способность миелоидных клеток вызывать воспалительный ответ при воздействии LPS может быть нарушена при хроническом отсутствии VIP.

    Может ли миелоидный дефицит у мышей VIP KO способствовать их устойчивости к ЕАЕ? Было показано, что провоспалительная активность аутореактивных лимфоцитов с профилями Th2 и Th27 важна для развития EAE [36]. Однако миелоидные клетки были предложены в качестве конечных эффекторных клеток, которые приводят к повреждению ЦНС [31].Миелоидные клетки могут вносить вклад в патогенез EAE, секретируя провоспалительные цитокины и хемокины, но они также могут опосредовать повреждение ткани в этой модели, высвобождая ферменты, которые способствуют разрушению миелина. Например, было показано, что металлопротеазы, такие как MMP-2, высвобождаемые клетками макрофагов в ЦНС во время EAE, способствуют разрушению гематоэнцефалического барьера и инфильтрации паренхимы ЦНС иммунными клетками [37]. Помимо резидентной микроглии, большое количество макрофагов инфильтрирует ЦНС во время EAE.Истощение макрофагов липосомальным дихлорметилендифосфонатом (Cl 2 MDP) после индукции EAE, но до появления клинических симптомов, привело к подавлению полного развития EAE [38]. Поскольку это лечение устраняет макрофаги, происходящие из костного мозга, оставляя другие популяции, такие как микроглия, нетронутыми [39], результаты подчеркивают решающую роль вновь привлеченных макрофагов в развитии заболевания. Подтверждая важность провоспалительной роли макрофагов в EAE, мыши с дефицитом хемокина макрофагов CCL-1 (MCP-1) [40] и его рецептора CCR-2 [41] устойчивы к EAE, и генетическая активация NF- Путь κB, особенно в миелоидных клетках, привел к более тяжелому течению заболевания [42].Мы обнаружили нарушение передачи сигналов пути NF-κB в перитонеальных клетках мышей VIP KO, что указывает на внутренний дефект в ответе этих клеток по крайней мере на некоторые типы воспалительных стимулов. Несколько рецепторов врожденного иммунитета активируют путь NF-κB, включая членов суперсемейства IL-1R / TLR и TNF-R1. Кроме того, LPS напрямую активирует передачу сигналов NF-κB через TLR4, что, в свою очередь, запускает экспрессию провоспалительных цитокинов, таких как TNFα, IL-6 и IL-12. Хотя конкретные механизмы, с помощью которых нарушается активация NF-κB у мышей VIP KO, еще предстоит выяснить, это может быть потенциально связано с нарушениями передачи сигналов TLR4 у мышей из-за хронического отсутствия VIP.

    На данный момент мы можем только предположить, почему отсутствие VIP приводит к снижению воспаления в моделях эндотоксемии, вызванной EAE и LPS. На первый взгляд, данные в этом отчете противоречат множеству существующих исследований, демонстрирующих, что VIP ингибирует высвобождение провоспалительных медиаторов мышиными макрофагами [18], [21], [43], [44]. В этих исследованиях VIP добавляли одновременно или после воспалительного стимула. Однако несколько исследований показали, что VIP может стимулировать различные аспекты иммунного ответа при определенных обстоятельствах, например, при добавлении к покоящимся клеткам в культуре.В этом отношении VIP стимулировал секрецию IL-6 посредством покоящихся перитонеальных макрофагов in vitro , тогда как он ингибировал продукцию этого цитокина в присутствии LPS, предполагая, что этот пептид может проявлять двойное действие в зависимости от статуса активации ячейка [45], [46]. В других органах, таких как передняя доля гипофиза и костный мозг, VIP также стимулирует выработку IL-6, что, в свою очередь, стимулирует высвобождение гормонов гипофиза, а также рост и дифференцировку кроветворных клеток в костном мозге [47].Интересно, что Yadav et al. недавно показали, что мыши VPAC1 KO проявляют более мягкий DSS-индуцированный колит по сравнению с мышами WT, предполагая, что VIP может оказывать провоспалительное действие через этот рецептор [30]. Хотя эти результаты предполагают нарушение функциональности VIP KO иммунных клеток VPAC1 KO, другие возможности, такие как компенсация другими факторами, такими как пептиды / гормоны или их рецепторы, могут возникать у мышей, когда эти молекулы хронически отсутствуют, и при этом нельзя исключать. точка.Например, мы обнаружили позднее повышение системных уровней IL-10, которое потенциально может способствовать увеличению выживаемости у мышей KO, хотя важность этой легкой индукции требует дальнейшего изучения. Наконец, интересным открытием было то, что, несмотря на снижение смертности мышей VIP KO, которым вводили LPS, мы обнаружили легкое гистологическое воспаление легких и более высокие уровни мРНК TNFα в этой ткани у мышей VIP KO в базовых условиях. Szema et al. ранее сообщали об аналогичных результатах у самцов VIP KO и соглашаются с предполагаемым противовоспалительным действием VIP [24].Было показано, что длительное введение низкой дозы ЛПС вызывает воспаление легкой степени, которое в дальнейшем приводит к плохой реакции на ЛПС, явление, известное как «толерантность к эндотоксинам» [48]. Было бы интересно определить, может ли продолжительное базальное воспаление у мышей VIP KO быть связано со сниженным ответом на LPS. В заключение следует отметить, что неожиданное снижение реакции самок мышей VIP KO на ЛПС подчеркивает сложность действия этого пептида. Это необходимо учитывать при разработке терапии, направленной на этот сигнальный путь при воспалительных заболеваниях.

    Вклад авторов

    Задумал и спроектировал эксперименты: CA YVT GCL HN JAW. Проведены эксперименты: CA YVT GCL HN. Проанализированы данные: CA JAW. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты для анализа: CA YVT GCL HN JAW. Написал статью: CA YVT JAW.

    Ссылки

    1. 1. Меджитов Р. (2008) Происхождение и физиологическая роль воспаления. Природа 454: 428–435.
    2. 2. Жан-Батист Э. (2007) Клеточные механизмы при сепсисе.J Intensive Care Med 22: 63–72.
    3. 3. Silva MT (2010) Когда два лучше, чем один: макрофаги и нейтрофилы работают согласованно в врожденном иммунитете как дополнительные и кооперативные партнеры системы миелоидных фагоцитов. J Leukoc Biol 87: 93–106.
    4. 4. Садик С.Д., Ким Н.Д., Блеск А.Д. (2011) Нейтрофилы каскадно движутся к воспалению. Trends Immunol 32: 452–460.
    5. 5. Stearns-Kurosawa DJ, Osuchowski MF, Valentine C, Kurosawa S, Remick DG (1991) Патогенез сепсиса.Анну Рев Патхол 6: 19–48.
    6. 6. Каваи Т., Акира С. (2010) Роль рецепторов распознавания образов в врожденном иммунитете: обновленная информация о Toll-подобных рецепторах. Nat Immunol 11: 373–384.
    7. 7. Lu YC, Yeh WC, Ohashi PS (2008) Путь передачи сигнала LPS / TLR4. Цитокин 42: 145–151.
    8. 8. Каваи Т., Акира С. (2007) Передача сигналов NF-kappaB с помощью Toll-подобных рецепторов. Тенденции Мол Мед 13: 460–469.
    9. 9. Serhan CN, Savill J (2005) Разрешение воспаления: начало программирует конец.Nat Immunol 6: 1191–1197.
    10. 10. Delgado M, Ganea D (2008) Противовоспалительные нейропептиды: новый класс эндогенных иммунорегуляторных агентов. Иммунное поведение мозга 22: 1146–1151.
    11. 11. Delgado M, Pozo D, Ganea D (2004) Значение вазоактивного кишечного пептида в иммуномодуляции. Pharmacol Rev 56: 249–290.
    12. 12. Gomariz RP, Martinez C, Abad C, Leceta J, Delgado M (2001) Иммунология VIP: обзор и терапевтические перспективы.Curr Pharm Des 7: 89–111.
    13. 13. Laburthe M, Couvineau A, Tan V (2007) Белковые рецепторы класса II G для VIP и PACAP: структура, модели активации и фармакология. Пептиды 28: 1631–1639.
    14. 14. Delgado M, Ganea D (2001) Ингибирование индуцированной эндотоксином продукции хемокинов макрофагами вазоактивным кишечным пептидом и полипептидом, активирующим аденилатциклазу гипофиза in vitro и in vivo. J Immunol 167: 966–975.
    15. 15.Ganea D, Delgado M (2001) Нейропептиды как модуляторы функций макрофагов. Регулирование продукции цитокинов и презентации антигена с помощью VIP и PACAP. Arch Immunol Ther Exp (Warsz) 49: 101–110.
    16. 16. Delgado M, Abad C, Martinez C, Leceta J, Gomariz RP (2001) Вазоактивный кишечный пептид предотвращает экспериментальный артрит, подавляя как аутоиммунные, так и воспалительные компоненты заболевания. Nat Med 7: 563–568.
    17. 17. Абад С., Мартинес С., Хуарранс М.Г., Арранс А., Лесета Дж. И др.(2003) Терапевтические эффекты вазоактивного кишечного пептида на модели болезни Крона у мышей с тринитробензолсульфоновой кислотой. Гастроэнтерология 124: 961–971.
    18. 18. Дельгадо М., Мартинес С., Посо Д., Кальво Дж. Р., Лесета Дж. И др. (1999) Вазоактивный кишечный пептид (VIP) и полипептид активации аденилатциклазы гипофиза (PACAP) защищают мышей от летальной эндотоксемии посредством ингибирования TNF-альфа и IL-6. J Immunol 162: 1200–1205.
    19. 19. Гонсалес-Рей Э., Фернандес-Мартин А., Чорни А., Мартин Дж., Посо Д. и др.(2006) Терапевтический эффект вазоактивного кишечного пептида на экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит: подавление воспалительных и аутоиммунных реакций. Am J Pathol 168: 1179–1188.
    20. 20. Brandtzaeg P, Oktedalen O, Kierulf P, Opstad PK (1989) Повышенные уровни VIP и эндотоксина в плазме при грамотрицательном септическом шоке человека. Regul Pept 24: 37–44.
    21. 21. Дельгадо М., Посо Д., Мартинес С., Лесета Дж., Кальво Дж. Р. и др. (1999) Вазоактивный кишечный пептид и полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза, ингибируют индуцированную эндотоксином продукцию TNF-альфа макрофагами: исследования in vitro и in vivo.J Immunol 162: 2358–2367.
    22. 22. Ait-Ali D, Stroth N, Sen JM, Eiden LE. Взаимодействия PACAP-цитокинов регулируют биосинтез нейропептидов надпочечников после системного введения LPS. Нейрофармакология 58: 208–214.
    23. 23. Мартинес С., Дельгадо М., Абад С., Гомариз Р.П., Ганеа Д. и др. (1999) Регулирование производства и секреции VIP лимфоцитами мыши. J Neuroimmunol 93: 126–138.
    24. 24. Сема А.М., Хамиди С.А., Любски С., Дикман К.Г., Мэтью С. и др.(2006) У мышей, лишенных гена VIP, наблюдается гиперреактивность дыхательных путей и воспаление дыхательных путей, частично обратимое с помощью VIP. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 291: L880–886.
    25. 25. Колвелл С.С., Мишель С., Итри Дж., Родригес В., Там Дж. И др. (2003) Нарушение циркадных ритмов у мышей с дефицитом VIP и PHI. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 285: R939–949.
    26. 26. Хамиди С.А., Прабхакар С., Саид С.И. (2008) Усиление ремоделирования легочных сосудов и воспалительных генов с делецией гена VIP.Eur Respir J 31: 135–139.
    27. 27. Abad C, Tan YV, Lopez R, Nobuta H, Dong H, et al. (2010) Потеря вазоактивных кишечных пептидов приводит к нарушению инфильтрации паренхиматозных Т-клеток ЦНС и устойчивости к экспериментальному аутоиммунному энцефаломиелиту. Proc Natl Acad Sci U S. A 107: 19555–19560.
    28. 28. Матуте-Белло Дж., Винн Р.К., Джонас М., Чи Э.Й., Мартин Т.Р. и др. (2001) Fas (CD95) индуцирует апоптоз альвеолярных эпителиальных клеток in vivo: последствия для острого воспаления легких.Am J Pathol 158: 153–161.
    29. 29. Scotland RS, Stables MJ, Madalli S, Watson P, Gilroy DW (2011) Половые различия в фенотипе резидентных иммунных клеток лежат в основе более эффективных острых воспалительных реакций у самок мышей. Кровь 118: 5918–5927.
    30. 30. Hansen MK, Nguyen KT, Fleshner M, Goehler LE, Gaykema RP и др. (2000) Влияние ваготомии на сывороточный эндотоксин, цитокины и кортикостерон после внутрибрюшинного введения липополисахарида. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 278: R331–336.
    31. 31. Batoulis H, Addicks K, Kuerten S (2010) Новые концепции аутоиммунного энцефаломиелита за пределами парадигмы CD4 / T (H) 1. Анн Анат 192: 179–193.
    32. 32. Li JM, Southerland L, Hossain MS, Giver CR, Wang Y и др. (2011) Отсутствие экспрессии вазоактивного кишечного пептида в гемопоэтических клетках усиливает поляризацию Th2 и противовирусный иммунитет у мышей. J Immunol 187: 1057–1065.
    33. 33. Beutler B, Cerami A (1988) Некроз опухоли, кахексия, шок и воспаление: общий медиатор.Анну Рев Биохим 57: 505–518.
    34. 34. ten Cate H (2000) Патофизиология диссеминированного внутрисосудистого свертывания при сепсисе. Crit Care Med 28: S9–11.
    35. 35. Zhao K, Kirman I, Tschepen I, Schwab R, Weksler ME (1997) Перитонеальный лаваж снижает индуцированное липополисахаридом повышение сывороточной смертности TNF-альфа и IL-6 у мышей. Воспаление 21: 379–390.
    36. 36. Эль-Бехи М., Ростами А, Цирик Б (2010) Современные взгляды на роль клеток Th2 и Th27 в экспериментальном аутоиммунном энцефаломиелите.J Neuroimmune Pharmacol 5: 189–197.
    37. 37. Агравал С., Андерсон П., Дурбей М., ван Ройен Н., Иварс Ф. и др. (2006) Дистрогликан выборочно расщепляется на паренхиматозной базальной мембране в местах экстравазации лейкоцитов при экспериментальном аутоиммунном энцефаломиелите. J Exp Med 203: 1007–1019.
    38. 38. Huitinga I, van Rooijen N, de Groot CJ, Uitdehaag BM, Dijkstra CD (1990) Подавление экспериментального аллергического энцефаломиелита у крыс Lewis после устранения макрофагов.J Exp Med 172: 1025–1033.
    39. 39. Бауэр Дж., Хуэйтинга И., Чжао В., Лассманн Х., Хики В.Ф. и др. (1995) Роль макрофагов, периваскулярных клеток и микроглиальных клеток в патогенезе экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита. Глия 15: 437–446.
    40. 40. Huang DR, Wang J, Kivisakk P, Rollins BJ, Ransohoff RM (2001) Отсутствие моноцитарного хемоаттрактантного белка 1 у мышей приводит к снижению местного рекрутирования макрофагов и иммунному ответу антиген-специфичных Т-хелперных клеток 1 типа при экспериментальном аутоиммунном энцефаломиелите.J Exp Med 193: 713–726.
    41. 41. Fife BT, Huffnagle GB, Kuziel WA, Karpus WJ (2000) CC Chemokine рецептор 2 имеет решающее значение для индукции экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита. J Exp Med 192: 899–905.
    42. 42. Ellrichmann G, Thone J, Lee DH, Rupec RA, Gold R и др. (2012) Конститутивная активность NF-каппа B в миелоидных клетках определяет патогенность моноцитов и макрофагов во время аутоиммунного нейровоспаления. J Нейровоспаление 9:15.
    43. 43.Delgado M, Munoz-Elias EJ, Gomariz RP, Ganea D (1999) VIP и PACAP ингибируют выработку IL-12 в LPS-стимулированных макрофагах. Последующее влияние на синтез IFNgamma Т-клетками. J Neuroimmunol 96: 167–181.
    44. 44. Delgado M, Munoz-Elias EJ, Gomariz RP, Ganea D (1999) Вазоактивный кишечный пептид и полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза, предотвращают индуцируемую транскрипцию синтазы оксида азота в макрофагах, ингибируя активацию NF-каппа B и регуляторного фактора 1 IFN.J Immunol 162: 4685–4696.
    45. 45. Мартинес К., Дельгадо М., Посо Д., Лесета Дж., Кальво Дж. Р. и др. (1998) Вазоактивный кишечный пептид и полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза, модулируют индуцированную эндотоксином продукцию IL-6 перитонеальными макрофагами мыши. J Leukoc Biol 63: 591–601.
    46. 46. Мартинес К., Дельгадо М., Посо Д., Лесета Дж., Кальво Дж. Р. и др. (1998) VIP и PACAP увеличивают высвобождение IL-6 и уровни мРНК в покоящихся перитонеальных макрофагах: исследования in vitro и in vivo.J Neuroimmunol 85: 155–167.
    47. 47. Цай Y, Синь X, Шим GJ, Mokuno Y, Uehara H, и др. (1997) Полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза (PACAP) и вазоактивный кишечный пептид (VIP), стимулируют продукцию интерлейкина-6 через третий подтип рецептора PACAP / VIP в стромальных клетках, происходящих из костного мозга крысы. Эндокринология 138: 2515–2520.
    48. 48. Biswas SK, Lopez-Collazo E (2009) Толерантность к эндотоксинам: новые механизмы, молекулы и клиническое значение.Тенденции Immunol 30: 475–487.
    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.