西花蓟马GABA受体基因鉴定及FoRDL在多杀霉素抗性中的作用
2021-09-06何秉青华登科袁江江郑晓斌徐宝云张友军吴青君
王 京, 何秉青, 华登科, 张 坤, 袁江江, 郑晓斌,徐宝云, 张友军, 吴青君,*
(1. 中国农业科学院蔬菜花卉研究所, 北京 100081; 2. 北京市昌平区农业技术推广站, 北京 102200)
γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)是动物神经系统中一种重要的神经递质,通过与位于突触后膜的受体结合,使突触后神经元处于保护性抑制状态(Bown and Shelp, 1997; Ashbyetal., 2012)。昆虫的GABA受体(GABA receptors, GABAR)按其结构特征和药理学性质可分为离子型受体(GABAAR)和代谢型受体(GABABR)两类。GABAAR是一个由5个亚基组成的寡聚体蛋白(Chebib and Johnston, 2000),昆虫的GABAAR是环戊二烯类、苯基吡唑类以及大环内酯类杀虫剂的分子靶标(Buckinghametal., 2005; Rahmanetal., 2012; Nakaoetal., 2015),目前已知有3类亚基:抗狄氏剂亚基(resistance to dieldrin, RDL)(Ffrench-Constantetal., 1991)、配体门控氯离子通道同系物3(ligand-gated chloride channel homologue 3, LCCH3)(Hendersonetal., 1993)和果蝇的GABA和甘氨酸类似受体(GABA and glycine-like receptor ofDrosophila, GRD)(Harveyetal., 1994)。RDL亚基最初得名于黑腹果蝇Drosophilamelanogaster,因其与环戊二烯类杀虫剂狄氏剂抗性形成相关(Ffrench-Constantetal., 1991),随后发现该亚基也在昆虫对阿维菌素和氟虫腈抗性中起重要作用(Guillemaudetal., 2003; Weietal., 2015; Mengetal., 2019)。GABABR属于G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor)家族,该受体通过G蛋白介导连接第二信使,调节控制神经细胞内环腺苷酸(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)含量,通过cAMP与细胞内的K+和Ca2+通道相偶联,进行信号转导(Kuriyamaetal., 2000; Labouèbeetal., 2007)。
西花蓟马Frankliniellaoccidentalis是一种重要的世界性农业害虫(Kirk and Terry, 2003),目前,使用杀虫剂是防治西花蓟马的主要手段,但其不合理使用导致西花蓟马的抗药性问题日趋严重(Demirozeretal., 2012; Gaoetal., 2012; 万岩然等, 2016)。 据Arthropod Pesticide Resistance Database(Sanches and Wise, 2021)最新统计,西花蓟马已对包括多杀霉素类药剂在内的至少7类药剂产生了抗性。多杀霉素是一种大环内酯类生物源农药(Williamsetal., 2003),主要作用于昆虫的烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor, nAChR)(Salgado, 1997),GABAAR可能是其次要靶标(Watson, 2001)。已有研究表明西花蓟马等多种昆虫对多杀霉素的高……
