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白背飞虱SfABCD1对杀虫剂胁迫的响应表达

2022-02-15曾庆会杨熙彬金道超龙贵云

昆虫学报 2022年1期

曾庆会, 周 操, 杨熙彬, 杨 洪,3,*, 金道超, 龙贵云

(1.贵州大学昆虫研究所, 贵州山地农业病虫害重点实验室, 农业农村部贵阳作物有害生物科学观测试验站, 贵阳 550025;2.重庆师范大学生命科学学院, 重庆 401331; 3.贵州大学烟草学院, 贵阳 550025)

白背飞虱Sogatellafurcifera是水稻上一种典型的r对策、迁飞性害虫(Kisimoto, 1976),主要以3种方式危害水稻:一是成虫、若虫直接刺吸为害;二是雌成虫产卵时破坏水稻的输导组织;三是传播南方水稻黑条矮缩病毒(southern rice black-streaked dwarf virus, SRBSDV),给水稻生产造成极大的损失(Zhouetal., 2008)。应用杀虫剂仍然是控制白背飞虱最有效的方法之一,但杀虫剂的使用导致白背飞虱对多种杀虫剂产生了不同程度的抗性(Matsukawa-Nakataetal., 2019; Ruanetal., 2021)。在江苏、四川、福建和两广地区对稻飞虱的抗药性水平的监测发现,白背飞虱对新烟碱类杀虫剂吡虫啉(imidacloprid)、噻虫嗪(thiamethoxam)和呋虫胺(dinotefuran)的抗性倍数为1~15倍;对生长调节剂类杀虫剂噻嗪酮(buprofezin)的抗性倍数高达50~184倍(张帅, 2021)。经典的害虫抗药性研究主要集中于细胞色素P450酶系(简称P450s)、羧酸酯酶(carboxylesterases, CarEs)和谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferases, GSTs)3个家族中(Zhouetal., 2013; Kangetal., 2018; Yangetal., 2018; Zhouetal., 2018; Alietal., 2019; Wangetal., 2020)。例如:有报道显示,白背飞虱体内CarE活性增强而导致对井冈霉素(jinggangmycin)产生抗性(Geetal., 2017),同样,促进P450和GST活性也会对噻嗪酮产生抗性(Alietal., 2019)。随着害虫抗药性分子水平的深入研究,昆虫ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter, ABC transporter)被认为是除了P450s, GSTs和CarEs之外参与内外源物质解毒作用的重要蛋白家族,在不同种类杀虫剂的转运或抗性形成过程中发挥重要作用(Wuetal., 2019)。

ABC转运蛋白作为一种外排泵,主要利用ATP将物质(包括离子、肽类、激素、营养物质、外源物质和药物)进行跨膜运输(Bakeretal., 2015),这种现象普遍存在于多种生物体内(Deanetal., 2001; Wuetal., 2019)。……

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