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南京农业大学植保院高聪芬教授/吴顺凡团队发表科研成果:水稻害虫抗药之谜破解!为农药减量提供新方向
来源:植虫菌研究进展   发布时间:2025-09-28 09:29
简述
“Flavin-Dependent Monooxgenase Confers Resistance to Chlorantraniliprole and Spinetoram in the Rice Stem Borer Chilo suppressalis Walker (Lepidoptera: Crambidae)。

Flavin-Dependent Monooxgenase Confers Resistance to Chlorantraniliprole and Spinetoram in the Rice Stem Borer Chilo suppressalis Walker (Lepidoptera: Crambidae)”文章发表在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(IF=6.4)。旨在探究黄素依赖单加氧酶(FMOs)在二化螟(Chilo suppressalis)对氯虫苯甲酰胺和乙基多杀菌素抗性中的作用,为害虫抗性管理提供依据。


研究背景


二化螟是全球水稻重大害虫,中国年损失约115亿元。长期化学防治使其对多类杀虫剂产生抗性,如双酰胺类、有机磷类等,而FMOs在哺乳动物中参与农药代谢,在二化螟抗药性中作用此前未明,故开展本研究。


研究结果


FMO基因特征:鉴定出5个FMO基因(CsFMO1-3C),含保守基序。CsFMO1/2位于17号染色体相邻位置,CsFMO3A-C在10号染色体141.9kb区域,FMO3B与3C仅距6.1kb,进化上FMO1/2与其他鳞翅目FMO1/2聚支,FMO3单独成支。


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表达模式:CsFMO1脑和卵期高表达;CsFMO2在foregut、脂肪体等表达高;CsFMO3A主在脂肪体;CsFMO3B/3C在马氏管、foregut等解毒组织及5龄幼虫(危害活跃期)高表达。


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抗药性关联:多数田间种群对氯虫苯甲酰胺高抗,对其他药剂呈不同抗性。高/中抗种群中CsFMO3B/3C表达显著上调,其余FMO基因无差异。


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功能验证:转基因果蝇过表达FMO3B/3C,对氯虫苯甲酰胺抗性达3.4-4.7倍,对乙基多杀菌素达2.1-2.5倍,不影响对阿维菌素、甲氧虫酰肼敏感性;RNAi沉默两基因后,二化螟对两药剂敏感性升高;分子对接显示两药剂与FMO3B/3C亲和力强,有多种相互作用。


研究结论


二化螟中CsFMO3B/3C在抗性种群过表达,可介导对氯虫苯甲酰胺和乙基多杀菌素的抗性,为代谢抗性关键酶。提示田间需避免两药剂轮换,可依其表达开发抗性监测标记,未来需探究多抗性机制协同作用。