CYP6CX3介导烟粉虱对溴氰虫酰胺的抗性机制及其表达调控机制
批准号:
32072456
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
郭磊
依托单位:
学科分类:
植物化学保护
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭磊
中文摘要
抗药性问题是烟粉虱及其传播的植物病毒病治理的难点。新一代双酰胺类杀虫剂溴氰虫酰胺已成为烟粉虱抗性治理的重要替代药剂,但田间抗性监测发现该害虫已对溴氰虫酰胺产生明显抗性。前期研究发现细胞色素P450基因CYP6CX3的过量表达与烟粉虱对溴氰虫酰胺的抗性密切相关。在此基础上,拟开展以下研究:1)利用RNAi和转基因果蝇技术,明确CYP6CX3过表达与烟粉虱对溴氰虫酰胺抗性的关系;2)构建CYP6CX3和P450还原酶共表达Sf9昆虫细胞系,解析其对溴氰虫酰胺的代谢活性,揭示CYP6CX3对溴氰虫酰胺的代谢机制;3)鉴定CYP6CX3基因的启动子序列和调控其转录的转录因子及miRNA,从转录水平和转录后水平揭示调控CYP6CX3基因表达的分子机制。研究成果将较为系统地揭示CYP6CX3在烟粉虱对溴氰虫酰胺抗性中的作用及其表达调控机制,有助于更为全面的了解烟粉虱对双酰胺类杀虫剂抗性的分子机制。
英文摘要
Insecticide resistance is a serious problem affecting the control of Bemisia tabaci and plant virus diseases spread by the pest. As a novel diamide insecticide, cyantraniliprole has become the first candidate for resistance management for B. tabaci, however, field populations of B. tabaci have developed high resistance to cyantraniliprole in recent years. Our preliminary study suggested that overexpression of CYP6CX3 was involved in the resistance to cyantraniliprole in B. tabaci. In this proposal, we want to 1) clarify the role of CYP6CX3 in resistance to cyantraniliprole by RNAi of CYP6CX3 in B. tabaci or overexpression in Drosophila melanogaster lines together with bioassay; 2) co-express the CYP6CX3 and CPR genes in Sf9 insect cells and determine the metabolic activity of expressed CYP6CX3 to cyantraniliprole to confirm its metabolic mechanism to cyantraniliprole; 3) identify the promotors, transcription factors and microRNAs that could regulate the expression of CYP6CX3. The expected results will reveal the roles of CYP6CX3 in cyantraniliprole resistance and the regulation mechanisms of its expression, which would provide helpful information for further understanding of the molecular mechanisms of diamide insecticides.
抗药性问题是烟粉虱及其传播的植物病毒病防治中的难点。新一代双酰胺类杀虫剂溴氰虫酰胺是烟粉虱抗性治理的关键替代药剂,但田间抗性监测结果显示,该害虫已经对溴氰虫酰胺产生了显著抗性。前期研究表明,细胞色素P450 CYP6CX3的过量表达与烟粉虱对溴氰虫酰胺的抗性密切相关。本项目系统研究了CYP6CX3基因在烟粉虱对溴氰虫酰胺抗性形成中的作用及其调控机制。(1)RNA干扰技术敲低CYP6CX3基因在两个抗性种群中的表达,结合GAL4/UAS系统在黑腹果蝇中过表达CYP6CX3基因,明确了CYP6CX3的过量表达参与烟粉虱对溴氰虫酰胺抗性。(2)通过昆虫细胞共表达CYP6CX3和CPR基因,并利用HPLC及超高分辨质谱分析,发现CYP6CX3具有溴氰虫酰胺的体外代谢活性,可能催化溴氰虫酰胺的羟基化和脱甲基反应。(3)克隆了敏感种群与两个抗性种群CYP6CX3基因的5'侧翼区序列,但未发现一致的突变或缺失。通过双荧光素酶报告系统和截短实验进一步确认,CYP6CX3基因的过量表达不受转录因子结合顺式元件介导的转录调控。(4)利用软件分析、药剂诱导实验、双荧光素酶报告系统以及miRNA激动剂与抑制剂喂养实验,验证了miR-276-3p能够与CYP6CX3基因的1445–1453核苷酸序列结合,并通过调节CYP6CX3的表达参与烟粉虱对溴氰虫酰胺的抗性。综上所述,本研究揭示了CYP6CX3基因在烟粉虱抗性形成中的关键作用,并阐明了miRNA介导的CYP6CX3转录后调控机制,为深入理解烟粉虱对双酰胺类杀虫剂抗性的分子机制提供了理论依据。
嗅觉介导烟粉虱成虫对溴氰虫酰胺行为抗性的分子机制
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批准号:32572874
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:郭磊
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依托单位:
基于FKBP和钙调蛋白互作调控的烟粉虱对溴氰虫酰胺抗性的分子机制
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批准号:31601659
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2016
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负责人:郭磊
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依托单位:
国内基金
海外基金