氯虫苯甲酰胺胁迫下草地贪夜蛾代谢组分析

• 作者: 苏湘宁 李传瑛 黄少华 廖章轩 刘伟玲 章玉苹 广东省农业科学院植物保护研究所/农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室/广东省植物保护新技术重点实验室
• 来源期刊: 南方农业学报
• 关键词: 草地贪夜蛾 氯虫苯甲酰胺 代谢组 解毒代谢
• 年，卷（期）: 2023,（1）
• 所属期刊栏目: 优秀青年学者论坛
• 页码范围: 7-18
• 页数: 12页
• 语种: 中文

摘要

【目的】明确草地贪夜蛾[Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)]对杀虫剂氯虫苯甲酰胺的应答反应，为深入了解和探究草地贪夜蛾在氯虫苯甲酰胺作用下的解毒代谢提供一定的理论基础。【方法】利用超高效液相联用四级杆串联飞行时间质谱仪（UPLC-Q-TOF-MS）对0和0.10 mg/L氯虫苯甲酰胺处理下的草地贪夜蛾3龄幼虫的差异代谢物进行检测，利用Progenesis QI软件在线METLIN数据库对差异代谢物进行注释、筛选、分类和差异代谢通路分析。采用酶标仪测定草地贪夜蛾总糖和可溶性糖含量，对代谢组结果进行验证。【结果】从0和0.10 mg/L氯虫苯甲酰胺胁迫下的正离子质谱采集模式共鉴定出1594种差异代谢物（853种上调，741种下调）；负离子质谱采集模式下共鉴定出2202种差异代谢物（1102种上调，1100种下调）。差异代谢物鉴定分类显示，羧酸及其衍生物大分类下代谢物分布与含量最多，其次为甘油磷脂类大分类。在差异代谢物中定位到左旋多巴、磷脂酸、琥珀酸、丝氨酸、麦芽糖和脱氧尿苷等，其中左旋多巴、麦芽糖和脱氧尿苷显著上调（P<0.05，下同），差异倍数分别为515.56、7.31和9.13倍。氯虫苯甲酰胺处理下草地贪夜蛾氨基酸、糖原、糖酵解、能量、嘌呤、嘧啶和脂类等代谢途径发生变化。草地贪夜蛾处理组总糖和可溶性糖含量分别是对照组含量的2.05和1.71倍，与代谢组分析结果一致。差异代谢通路富集分析结果显示，在正、负离子质谱采集模式下分别在矿物质吸收通路和癌症中的胆碱代谢通路显著富集。【结论】氯虫苯甲酰胺胁迫下引起草地贪夜蛾代谢产物发生明显变化，草地贪夜蛾体内氨基酸代谢、能量代谢、嘌呤嘧啶代谢和脂肪酸代谢途径被大幅度调动，这些过程共同作用减少氯虫苯甲酰胺对草地贪夜蛾的毒性。