作者:王方 来源:中国科学报 发布时间:2021/7/2 12:09:34
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高温介导害虫对杀虫剂敏感性变异机制获揭示

 

近日,华中农业大学植物科学技术学院农药毒理学及有害生物抗药性团队在The ISME Journal在线发表研究论文。该研究揭示了高温条件下褐飞虱对杀虫剂敏感性的变异机制,解析了共生菌调控宿主解毒代谢的信号通路,为全球变暖背景下害虫防治及农药的科学合理使用提供了重要的理论依据。

杀虫剂在保障全球范围内的粮食安全生产中发挥了重要作用,该团队前期研究发现新烟碱类杀虫剂对褐飞虱的毒力呈现出显著的正温度效应。基于该特性,该团队进一步以温度响应性聚合物修饰的中空介孔二氧化硅纳米复合物为载体材料巧妙设计制备了温度响应性纳米载药体系,该体系对褐飞虱的毒力与温度呈显著正相关,且较传统剂型具有更长的持效期,可显著提高杀虫剂利用率。然而,高温介导害虫杀虫剂敏感性变异的机制仍是未解之谜。

研究发现,高温胁迫可显著抑制褐飞虱温度敏感性共生菌,进而抑制褐飞虱解毒代谢酶基因的表达,破坏共生菌介导宿主的解毒代谢。分子机制上的研究进一步揭示了温度敏感性共生菌可通过宿主CncC信号通路对褐飞虱解毒代谢酶基因表达的调控。该研究明确了温度敏感性共生菌沃尔巴克氏体(Wolbachia)在调控褐飞虱解毒代谢中的重要作用,阐明了高温导致褐飞虱杀虫剂敏感性变异机制。

深入了解昆虫共生菌调控宿主杀虫剂解毒代谢的机制有助于建立杀虫剂抗性协同进化的模型,推动害虫抗药性高效管理策略的制定,并为“靶菌治虫”策略的实施奠定了重要基础。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41396-021-01046-1

 
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