Q型烟粉虱细胞色素P450 CYP6DV5基因克隆及其在烟粉虱对噻虫嗪抗性中的作用

烟粉虱Bemisia tabaci已严重危害农作物的正常生长,而新烟碱类杀虫剂噻虫嗪已被广泛用于烟粉虱的防治,但由于常年应用,致使烟粉虱对噻虫嗪产生了严重的抗性,而目前其抗药性分子机制尚不明确。本研究通过荧光定量PCR比较分析烟粉虱噻虫嗪抗性及敏感种群,发现细胞色素P450基因CYP6DV5在噻虫嗪抗性品系中的表达量为敏感品系的2.95倍,依据基因组数据库克隆该基因的全长序列,序列分析结果表明,该基因具有细胞色素P450基因的保守结构域,属于典型的昆虫P450基因。进一步分析其在不同发育阶段和部位中的表达量,发现细胞色素P450基因CYP6DV5在烟粉虱成虫阶段和头部表达丰富,同时噻虫嗪能够显著诱导该基因的表达。通过RNA干扰试验,发现敲低CYP6DV5基因表达能够显著提高烟粉虱对噻虫嗪的敏感性。结果表明,CYP6DV5基因参与了Q型烟粉虱对噻虫嗪抗性的形成。研究结果将有助于揭示烟粉虱对噻虫嗪的抗性形成机制,并为烟粉虱的综合治理提供理论基础。

烟粉虱细胞色素CYP6EM1基因的克隆及对吡虫啉抗性的作用

烟粉虱是一种世界性农业害虫,其防治手段以化学防治为主,新烟碱类杀虫剂吡虫啉常年用于防治烟粉虱,田间烟粉虱已经形成严重的抗药性。本研究通过分析烟粉虱吡虫啉抗性和敏感种群,发现细胞色素CYP6EM1基因在吡虫啉抗性品系中上调了4.7倍,进而克隆了其全长基因,进行了荧光定量PCR分析,发现该基因在吡虫啉抗性烟粉虱3龄若虫期和雄虫成虫期过量表达,并且在抗性成虫胸部和腹部过量表达。最后通过RNA干扰的方法使成虫的CYP6EM1基因表达量下降了54.8%,之后发现当烟粉虱暴露于吡虫啉时死亡率显著升高了39.65%,这表明CYP6EM1与烟粉虱对吡虫啉抗性的形成相关。研究结果对于揭示烟粉虱对吡虫啉产生抗性的机制有帮助,也为烟粉虱抗性水平田间监测及烟粉虱综合治理提供理论依据。

Q型烟粉虱UDP-糖基转移酶UGT354A1基因克隆及其在噻虫嗪抗性中的作用

【目的】UDP-糖基转移酶(UGTs)是昆虫主要的Ⅱ期解毒酶,可能参与昆虫抗药性的形成。本研究旨在探究Q型烟粉虱中UGT基因是否参与其对噻虫嗪的抗药性。【方法】依据烟粉虱基因组数据库设计引物,克隆其UGT354A1基因的全长序列;采用qRT-PCR技术检测UGT354A1基因在烟粉虱不同发育阶段、不同组织部位以及抗敏品系中的表达量;通过RNA干扰试验,验证UGT354A1基因在烟粉虱噻虫嗪抗性中的作用。【结果】序列生物信息学分析发现,UGT354A1基因属于典型的昆虫UGTs,包括两个糖基供体(DBR1和DBR2)和一个保守特征性基序。qRT-PCR结果显示,UGT354A1基因在噻虫嗪抗性品系(THQR)中的表达量为敏感品系(THQS)的2.60倍,且噻虫嗪可显著诱导该基因的表达。在不同发育阶段和组织部位中,发现UGT354A1基因在烟粉虱若虫和成虫阶段及头部和胸部表达丰富。RNAi后,沉默UGT354A1基因能够显著增加噻虫嗪对Q型烟粉虱的毒杀作用。【结论】UGT354A1基因在Q型烟粉虱中对噻虫嗪具有重要的解毒作用,可能参与了抗性的形成。