羧酸酯酶介导的小菜蛾对氟虫腈的抗性

• 作者: 任娜娜 尤民生 尤燕春 李建玉 程学敏 谢苗 陈伟军
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 小菜蛾 抗药性 羧酸酯酶 介导抗性 表达水平 RNA干扰
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 所属期刊栏目: 病理与抗性
• 页码范围: 288-296
• 分类号: Q965.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2015.03.008

摘要

[目的]羧酸酯酶(carboxylesterases,CarEs)是昆虫重要的解毒代谢酶之一,可以介导靶标昆虫对多种杀虫剂的代谢抗性.本研究检测了羧酸酯酶对小菜蛾Plutella xylostella抗药性的介导功能,旨在阐明羧酸酯酶在小菜蛾代谢解毒中的生理生化和分子机理.[方法]采用点滴法测定氟虫腈对小菜蛾敏感种群和抗氟虫腈种群的毒力,以及羧酸酯酶抑制剂磷酸三苯酯(triphenyl phosphate,TPP)对氟虫腈的增效作用;以LC30和LC50浓度的氟虫腈处理抗性小菜蛾,测定药剂处理后CarEs酶活性的变化;利用qRT-PCR技术分析Pxae22和Pxae31两个基因在小菜蛾不同发育阶段、组织和种群的表达模式;利用dsRNA干扰Pxae22和Pxae31后观察基因的表达变化和小菜蛾3龄幼虫对药剂敏感性的变化.[结果]TPP可以削弱小菜蛾3龄幼虫对氟虫腈的抗性,增效倍数约为6倍;使用较低剂量(LC30和LC50)氟虫腈处理小菜蛾3龄幼虫后,处理组CarEs比活力明显高于对照,提示氟虫腈对小菜蛾CarEs活性具有诱导作用.对羧酸酯酶基因Pxae22和Pxae31在小菜蛾不同发育阶段、4龄幼虫不同组织和不同种群3龄幼虫中的表达模式分析发现,这两个基因在小菜蛾4龄幼虫中的表达量最高;在4龄幼虫中以中肠组织中的表达量较高,头、表皮、脂肪体中的表达量很低;抗性种群中的表达量显著高于敏感种群.通过干扰Pxae22和Pxae31后的qRT-PCR验证,两个基因的表达量均显著降低,进一步的氟虫腈毒力测定发现,干扰Pxae22和Pxae31后的小菜蛾3龄幼虫对氟虫腈的敏感性分别增加了1.63倍和1.73倍.[结论]羧酸酯酶在小菜蛾对氟虫腈解毒代谢中具有重要作用;Pxae22和Pxae31是小菜蛾的两个抗性相关基因,其表达水平的变化直接影响小菜蛾对氟虫腈的敏感性.