ABC转运蛋白基因在草地贪夜蛾对茚虫威抗性形成中的功能分析

作     者：胡榕 陈慧淋 徐翔 吕佳鑫 彭安春 蒲建 杨继芝 王学贵 HU Rong;CHEN Hui-Lin;XU Xiang;L Jia-Xin;PENG An-Chun;PU Jian;YANG Ji-Zhi;WANG Xue-Gui

作者机构：四川农业大学农学院成都611130 四川省农业农村厅植物保护站成都610041 四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室成都611130 

出 版 物：《昆虫学报》 (Acta Entomologica Sinica)

年 卷 期：2024年第67卷第12期

页      面：1597-1605页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 07[理学] 

基　　金：四川省草地贪夜蛾抗药性监测及其抗药性基因分子检测(2022YFSY0034) 全国区域草地贪夜蛾绿色防控技术集成与示范(2021YFD1400705-2) 

主　　题：草地贪夜蛾 抗药性 茚虫威 ABC转运蛋白 维拉帕米盐酸盐 增效作用 

摘      要：【目的】本研究旨在探讨ABC转运蛋白基因对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda茚虫威抗性形成的生物学功能,为该害虫的综合防治提供理论依据。【方法】采用点滴法以茚虫威单独处理及ABC转运蛋白抑制剂维拉帕米盐酸盐与茚虫威联合处理草地贪夜蛾茚虫威抗性种群DC-22和敏感品系WH的3龄幼虫,24 h时计算致死中浓度(median lethal concentration,LC_(50))和维拉帕米盐酸盐对茚虫威的增效比;利用RT-qPCR检测草地贪夜蛾茚虫威敏感品系WH及4个茚虫威抗性种群(DC-22,CX-22,MY-22和RH-22)3龄幼虫中7个ABC转运蛋白基因(SfABCG20,SfABCC2,SfABCF4,SfABCA1,SfABCA5,SfABCG23和SfABCG9)的表达量;通过对草地贪夜蛾DC-22和WH的3龄幼虫注射ds SfABCG 23,对响应茚虫威高表达的ABC转运蛋白基因SfABCG23进行RNAi,48 h后利用RT-qPCR检测SfABCG23的表达量,并测定RNAi后LC_(30)浓度茚虫威处理24 h时的死亡率。【结果】维拉帕米盐酸盐显著提高了草地贪夜蛾茚虫威抗性种群DC-22对茚虫威的敏感性,增效比达1.73。相对于敏感品系WH,SfABCG23在茚虫威抗性种群DC-22和CX-223龄幼虫中表达量分别上调2.56和4.05倍,且SfABCG23表达量与抗性倍数呈显著正相关,相关系数为0.941。注射ds SfABCG23后,茚虫威抗性种群DC-22和敏感品系WH中基因沉默效率分别为65.04%和39.55%;与注射ds GFP的对照组相比,注射ds SfABCG 23后茚虫威处理24 h时茚虫威抗性种群DC-22和敏感品系WH 3龄幼虫的死亡率分别增加30.55%和25.00%。【结论】本研究结果提示,ABC转运蛋白基因在草地贪夜蛾茚虫威抗性种群中对抗药性形成起重要调节作用,SfABCG23的过表达可能在草地贪夜蛾对茚虫威抗性形成中起重要作用。