廖晓兰/石力研究团队在斜纹夜蛾抗药性机理研究上取得新进展

近日，湖南农业大学植物保护学院廖晓兰/石力团队在环境科学领域顶级期刊Journal of Hazardous Materials（IF₂₀₂₂: 13.6）上发表了题为“Comprehensive analysis of the overexpressed cytochrome P450-based insecticide resistance mechanism in Spodoptera litura”的研究论文，全面解析了过表达P450基因介导斜纹夜蛾对杀虫剂代谢抗性的分子机制。

 斜纹夜蛾（Spodoptera litura）属鳞翅目、夜蛾科，是一种世界性分布的重要农业害虫，可严重危害棉花、大豆、烟草以及十字花科蔬菜等多种重要的经济作物。近年来，其抗药性问题日益加剧，对有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类和新烟碱类以及一些较新型杀虫剂，如茚虫威、氯虫苯甲酰胺、阿维菌素和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐等都产生了不同程度抗药性，从而给农业生产带来了重大损失。而明确其抗性机制是治理抗性害虫的关键。

本研究在前期已明确P450酶活性增强是介导斜纹夜蛾对茚虫威抗性的重要因素，且多个P450基因在斜纹夜蛾抗茚虫威品系中表达上调的基础上（Shi et al., 2019），进一步通过增效剂生物测定证实了P450酶系在斜纹夜蛾抗茚虫威中的重要作用。鉴定并克隆了10个组成型和诱导型过表达的P450基因，且发现其中大部分在幼虫阶段和解毒器官中高度表达或富集。通过联合体内(RNAi、转基因果蝇)和体外(分子模拟与对接、异源表达与离体代谢)功能分析，全面阐明了斜纹夜蛾多个过表达的线粒体和微粒体P450基因在杀虫剂抗性和交互抗性形成中的作用，揭示了多个P450基因介导的杀虫剂代谢抗性分子机制（图1）。基于抗性害虫P450s代谢途径，开发高选择性杀虫剂和新的抗性害虫治理策略，可能有助于提高害虫防治效率和可持续性以及指导杀虫剂的合理使用，减少对环境的影响。

图1. 过表达P450基因介导斜纹夜蛾对杀虫剂代谢抗性的分子机制模式图

湖南农业大学植物保护学院硕士研究生李文林和杨文为共同第一作者，石力副教授和廖晓兰教授为共同通讯作者。博士研究生史谣，硕士研究生杨细雨以及刘双清副教授参与了研究工作。该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.132605