分享好友 资讯首页 资讯分类 切换频道

灰飞虱对噻嗪酮的高抗性机制获突破性解析——″靶标突变+代谢增强″双重驱动

2026-07-23 18:381270

灰飞虱是水稻、玉米等作物的重大害虫,除直接刺吸为害外,还传播水稻条纹病毒等多种植物病毒,造成严重产量损失。噻嗪酮属于IRAC16组昆虫生长调节剂,通过抑制几丁质合成导致若虫蜕皮死亡,是目前唯一可用于飞虱防治的商业化昆虫生长调节剂。自上世纪90年代在我国推广以来,长期单一用药使灰飞虱田间种群噻嗪酮抗性持续升至高水平,抗性倍数已连续多年超百倍。此前研究仅聚焦P450介导的代谢解毒通路,靶标抗性机制及其他代谢途径尚不明确,解析抗性分子基础是制定科学治理策略的核心前提。


近期″Bulk Segregant Mapping and Transcriptome Analyses Reveal the Molecular Mechanisms of Buprofezin Resistance in Laodelphax Striatellus″文章发表在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》。本研究联合分离群体分组作图(BSA)与转录组分析,系统阐明灰飞虱对噻嗪酮的高抗性由″靶标位点突变+代谢解毒增强″双重机制共同介导:几丁质合酶1(LsCHS1)的G932C突变是主效抗性基础,细胞色素P450基因LsCYP6CW1与ABC转运蛋白基因LsABCG11的过表达协同介导代谢抗性;同时证实噻嗪酮与吡蚜酮存在显著交互抗性,二者不宜轮换用于田间抗性治理。


研究首先构建了噻嗪酮高抗近等基因系NIL-RR,遗传分析表明抗性为常染色体不完全显性遗传,由多基因共同控制。通过BSA全基因组定位,研究将主效抗性位点锁定在2号染色体;进一步克隆验证发现,LsCHS1基因存在G932C非同义突变,该位点位于几丁质转运通道的跨膜螺旋区,且在昆虫中高度保守。遗传连锁分析证实该突变与抗性表型高度关联,田间种群突变频率达60.9%−88.2%,且已在自然种群中存在十余年。分子对接结果显示,噻嗪酮通过结合几丁质转运通道发挥抑制作用,G932C突变会产生空间位阻,破坏药剂与通道的结合,最终导致靶标抗性。


QQ20260723-104834.jpg


协同剂实验与转录组分析显示,P450抑制剂对噻嗪酮具有一定增效作用,抗性品系中LsCYP6CW1与LsABCG11基因显著上调;RNAi沉默二者后,灰飞虱对噻嗪酮的死亡率分别提升30%与22%,分子对接证实二者可分别通过氧化代谢与药物外排功能介导代谢抗性。此外,NIL-RR对吡蚜酮存在18.2倍的中等水平交互抗性,田间种群的两种药剂抗性水平呈极显著正相关,二者共享LsCYP6CW1介导的代谢抗性机制。


QQ20260723-104853.jpg


结论总结:本研究明确了灰飞虱噻嗪酮抗性″靶标突变为核心、代谢抗性为辅″的复合机制,G932C突变可作为田间抗性快速监测的分子标记。研究建议在突变高频区域暂停噻嗪酮使用,换用不同作用机理的药剂;同时噻嗪酮与吡蚜酮应避免轮换用药,防止多抗性进化加快,为灰飞虱可持续治理与农药减量施用提供了关键理论依据。


原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.6c03534


来源: 公众号:植虫菌研究进展


举报
收藏 0
打赏 0
评论 0
给植物装上病毒″智能触发警报″!中国农科院植保所创制合成免疫模块,破解作物抗病与生长两难
近日,中国农业科学院植物保护研究所李方方、周雪平研究员团队创新突破,成功开发出翻译抑制-转录激活(TI-TA)病毒响应型合成免疫模块。该技术精准靶向各类依赖亚基因组RNA增殖的正链RNA病毒,可在不干扰作物正常生长发育的前提下,智能启动抗病毒防御,为番茄、烟草等重要农作物抗RNA病毒育种提供了全新的可编程技术工具

2026-09-2927

华中农业大学研发一种可喷施、生物降解的液体地膜
近日,华中农业大学工学院、园艺林学学院、湖北洪山实验室李强教授研究团队在生物降解液体地膜研究方面取得新进展。相关成果以″Aquo-bioplastic from Rotten Bamboo-derived Carboxymethyl Cellulose for Biodegradable Mulching″为题在International Journal of Biological Macromolecules发表。研究面向农田残膜污染治

2026-09-2923

富美实小麦除草剂新品麦蓬®(36%二氯异噁草酮SC)正式上市
近日,富美实(FMC)小麦田除草剂新品麦蓬®(36%二氯异噁草酮悬浮剂)正式上市,主打播后苗前土壤封闭处理,剑指日益棘手的小麦田抗性杂草问题。多年来,小麦田杂草抗性问题日益凸显,防效不稳定的情况时有发生。据富美实披露的数据,部分区域多花黑麦草种群对甲基二磺隆的抗性指数已达11—25倍,对唑啉草酯达10.5—11.5倍

2026-09-2833

功能化硒掺杂碳量子点基新型纳米核酸农药,实现对多种疫霉病害的高效防控
近日,中国农业大学植物保护学院刘西莉教授课题组在Advanced Composites and Hybrid Materials期刊上发表了题为 ″Functionalized selenium‑doped carbon quantum dots: efficient dsRNA delivery for a rotating attack–defense–restock strategy againstPhytophthoradiseases″ 的研究论文。该研究制备了一种功能化硒

2026-09-2835

牛筋草百草枯抗性机制获解析——液泡蛋白分选基因介导药剂液泡隔离
近日,广东省农业科学院植保所杂草研究团队在Journal of Agriculturaland Food Chemistry期刊(中科院农林科学一区top,IF=6.7)上联合发表题为″Vacuolar Protein Sorting Genes Contribute to Paraquat Resistance inEleusine indica″的研究论文。  百草枯是全球广泛应用的灭生性除草剂,调控田间杂草百草枯抗性的关键

2026-09-2831

基于多模态时空数据融合的荔枝霜疫病早期预测
近日,华南农业大学人工智能与低空技术学院陆健强教授团队在农业系统科学领域国际权威期刊Agricultural Systems(中科院一区TOP期刊,影响因子6.2)发表题为″Early Prediction of Litchi Downy Blight via Spatiotemporal Graph-Based Multimodal Data Fusion″的研究论文。该研究面向作物病害潜伏期识别与精准防控需求,

2026-09-2458

宁波大学/浙大团队从海绵共附生真菌中发掘出杀线虫嗜氮酮化合物
近日,宁波大学联合浙江大学团队在《Pest Management Science》在线发表了题为″Nematicidal azaphilones from the mesophotic sponge-associated fungusEutypellasp. NBUF234″的研究论文,报道了来源于中光层海绵共附生真菌的杀线虫嗜氮酮新天然产物。植物寄生线虫是全球农林业生产面临的重大生物灾害,其中松材线虫(Bur

2026-09-2265

解硅细菌Burkholderia spp.促生与抑菌双重功能助力番茄抵抗镰刀菌枯萎病
番茄(Solanum lycopersicumL.)是全球重要的蔬菜作物,但由尖孢镰刀菌番茄专化型(Fusarium oxysporumf. sp.lycopersici,FOL)引起的番茄枯萎病严重威胁其产量,可造成高达80%的损失。传统化学防治成本高、污染环境,且病原菌厚垣孢子在土壤中可存活多年,抗性品种也因病原菌的快速演化而面临失效风险。另一方面,硅是地壳

2026-09-2165

允发观图®(40%氨唑草酮·精异草ZC)为甘蔗田一年生杂草防除提供新选择
甘蔗田杂草发生种类多、持续时间长,不仅与甘蔗争夺水分、养分和光照,也会增加田间管理难度。如何在甘蔗生长前期做好杂草封闭,是甘蔗田管理中的重要一环。允发观图®40%氨唑草酮·精异丙甲草胺微囊悬浮-悬浮剂已获农药正式登记,即将上市,用于甘蔗田一年生杂草防除,为甘蔗田苗前封闭带来新的产品选择。一次新登记带来两

2026-09-2153

华南农大在多倍体水稻创制和育性调控机理方面取得系列进展
华南农业大学农学院刘向东教授团队围绕多倍体水稻创制和育性调控机理研究,连续发表了4篇研究成果,另有2项发明专利获得授权。4篇论文分别发表于Journal of Integrative Plant Biology(2篇)、Plant Physiology和The Crop Journal。研究团队建立了高效的高育性四倍体水稻创建新技术,为进一步大规模创制高育性新型四倍体水

2026-09-2160