蔬菜花卉所昆虫课题组揭示二斑叶螨细胞色素P450介导有机磷杀虫剂抗性新机制

发布时间：2024-09-23 来源：蔬菜虫害防控创新团队

近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所昆虫课题组在国际知名期刊Journal of Advanced Research（IF=11.4，中科院综合性期刊1区Top）在线发表了题为“Expression reduction and a variant of a P450 gene mediate chlorpyrifos resistance in Tetranychus urticae Koch”的研究论文。该研究揭示了二斑叶螨细胞色素P450 CYP392D8在毒死蜱抗性种群中通过下调表达以及序列变异、降低毒死蜱向毒性更强的代谢产物转化，从而导致二斑叶螨对毒死蜱产生抗性的新机制。该研究为二斑叶螨对毒死蜱等有机磷杀虫剂抗性分子机制阐明提供了新见解，对田间害螨的抗性治理具有重要理论意义。

二斑叶螨作为一种世界性的重大农业害螨，可为害包括蔬菜、果树、草莓、瓜类和豆类等在内的1200多种寄主植物。化学杀虫剂是该螨综合治理中常用的防控手段，但长期的药剂选择压力导致二斑叶螨对多种杀虫剂产生了不同程度的抗药性。前期抗药性监测发现，我国多个地区的二斑叶螨田间种群对毒死蜱产生了高水平抗性，但具体的抗药性机制尚不明确。

本研究首先检测发现二斑叶螨多个田间种群对毒死蜱的抗性水平与其靶标乙酰胆碱酯酶基因ACHE的突变频率之间未呈现明显的正相关性，同时研究发现P450基因CYP392D8在毒死蜱抗性种群中为显著下调表达，并且该基因的重组蛋白可在体外激活毒死蜱产生毒性更强的毒死蜱氧化物；在此基础上，低剂量毒死蜱处理二斑叶螨后发现，敏感种群体内毒死蜱氧化物的含量显著高于抗性种群，且乙酰胆碱酯酶AChE被抑制率也显著高于抗性种群。此外，研究发现该P450基因在二斑叶螨敏感种群中仅存在敏感基因型（CYP392D8-S），而抗性种群中则同时存在不同比例的敏感和抗性（CYP392D8-R）两种基因型，且敏感基因型对毒死蜱的代谢能力强于抗性基因型。该研究表明，在田间抗性种群中，CYP392D8的低表达抑制了毒死蜱向毒性更强的毒死蜱氧化物的生物活化，且突变基因型的存在进一步降低了这种能力，从而导致田间二斑叶螨对毒死蜱产生抗药性。