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我校学者在草地贪夜蛾抗药性研究中取得新进展

南湖新闻网讯(通讯员 郭志敏)近日,我校植物科学技术学院李建洪教授领衔的农药毒理学与有害生物抗药性团队在Journal of Advanced Research上在线发表了题为“Upregulation of a cytochrome P450 gene, CYP6B50, confers multi-insecticide resistance in Spodoptera frugiperda”的研究论文。该研究利用RNA干扰、CRISPR-Cas9基因编辑、转基因果蝇、代谢实验等实验方法揭示了细胞色素P450基因CYP6B50在草地贪夜蛾多药抗性中的关键作用,为农业害虫抗药性机制研究和抗性治理提供了新思路。

草地贪夜蛾是一种世界性迁飞的重大农业害虫。化学杀虫剂是防治草地贪夜蛾的主要手段。然而,在田间复杂的用药环境中,草地贪夜蛾不仅极易对单一防治药剂产生抗性,还会同时对多种具有不同结构或作用机制的药剂产生抗性,即“多药抗性”。多药抗性的产生不仅严重削弱了杀虫剂的田间防治效果,而且显著增加了新药剂和轮换药剂的抗性风险,严重威胁粮食安全生产和农业可持续发展。因此,亟需研究明确草地贪夜蛾产生多药抗性的分子机制,以制定高效防控策略,延缓草地贪夜蛾抗药性的发展。

本研究中,研究人员利用室内筛选获得的草地贪夜蛾多药抗性品系,通过转录组测序和RT-qPCR分析发现,P450基因CYP6B50在该抗性品系中显著过量表达,且该基因能够被多种杀虫剂诱导上调表达。进一步研究发现,沉默或敲除CYP6B50基因可显著提高抗性草地贪夜蛾对多种杀虫剂(氯虫苯甲酰胺、茚虫威、四氯虫酰胺、高效氯氟氰菊酯和溴氰菊酯)的敏感性,而将该基因转入果蝇则能够显著提高其抗药性水平。此外,杀虫剂代谢实验证实该CYP6B50能够代谢上述多种杀虫剂,分子对接结果也证实CYP6B50与这些杀虫剂之间具有较强的结合能力。

CYP6B50上调表达介导了草地贪夜蛾的多药抗性

华中农业大学植物科学技术学院博士研究生郭志敏为该论文第一作者。华中农业大学李建洪教授和马康生副教授为论文共同通讯作者。团队万虎教授和何顺教授参与了项目指导,已毕业硕士研究生唐佳晖和郑成峰,在读硕士研究生凌姗姗参与了部分研究。在研究和论文写作过程中得到了英国埃克塞特大学Chris Bass教授的热情帮助。

本研究得到了国家自然科学基金(32361143790)和国家重点研发计划(2022YFD1400900)的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.06.083

审核人:李建洪

 

 

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