黏虫UDP-葡萄糖基转移酶UGT33J12基因序列分析及对两种杀虫剂的响应
2021-05-12王继伟司修洋周礼厚
樊 东 ,王继伟,司修洋,郭 奇,周礼厚
(东北农业大学农学院,哈尔滨 150030)
UDP-葡萄糖基转移酶(UDP-glycosyltransfer⁃ases,UGTs)是一类广泛存在于动物、植物、细菌以及病毒内多功能超家族酶[1]。UGT糖基化作用参与多种生理代谢过程[2],如哺乳动物胆汁酸和甾类物质生理代谢[3-4],以及昆虫角质层、色素和嗅觉形成[5]。此外,昆虫还可利用其降解食物中有毒物质[6],甚至通过调节UGT基因表达水平改变杀虫剂抗性[7]。近年研究发现,UGT对杀虫剂解毒代谢具有十分重要作用[8-9]。例如,利用溴氰菊酯和吡唑硫磷分别处理棉铃虫Helicoverpa armigera和家蝇Musca domestica后,可显著提高虫体内UGT 活性,增强杀虫剂抵抗性[10-11]。该基因家族具有众多成员[12],昆虫体内可同时表达多个UGT 基因。过表达UGT2B17 基因可显著增强小菜蛾(Plutella xylo⁃stella)对氯虫苯甲酰胺抗性[13];棉蚜(Aphis gossy⁃pii)UGT348A2、UGT344B4 以及UGT344J2 基因过表达可提高棉蚜对噻虫嗪抗性[14]。研究表明,UGT基因在抗性品系中表现趋同进化模式,该基因可能与拟除虫菊酯[15]、氨基甲酸酯[16]和新烟碱类[17]等抗性相关。
高效氯氟氰菊酯和氯虫苯甲酰胺是两种常用杀虫剂,对田间黏虫幼虫具有较好防治效果。高效氯氟氰菊酯,是一种高效、速效Ⅱ型拟除虫菊酯类杀虫剂,以触杀作用为主,可有效防治多种农业害虫。作用机理为通过直接或间接刺激昆虫神经细胞,引发昆虫麻痹及神经性抽搐,致昆虫死亡[18]。氯虫苯甲酰胺是一类高效二酰胺类杀虫剂,对昆虫天敌相对安全[19]。作用机理是苯甲酰胺结合昆虫体内鱼尼丁受体(Ryanodine receptor,RyR),导致钙离子浓度升高,细胞内渗透压失衡,抑制昆虫取食,引起昆虫肌肉收缩,造成昆虫瘫痪、死亡[20]。……
