我国科学家发现棉铃虫对Bt作物的抗性新机制

 

阿维菌素是一类具有杀虫、杀螨和杀线虫活性的十六元大环内酯化合物，由链霉菌中阿维链霉菌发酵产生，广泛用于农业害虫的防治。腺苷三磷酸结合盒式转运蛋白（ABC转运蛋白）是一类膜整合蛋白，对维持细胞正常的生理功能起重要作用；ABCC2是ABC转运体家族基因的重要成员，负责在昆虫的肠腔及消化道中富集运送重金属离子、次生代谢物到体外，是昆虫体内新发现的潜在的毒素受体，在昆虫代谢清除外源毒素的过程中发挥重要功能。该研究发现：棉铃虫ABCC2是Bt-Cry1Ac毒素的受体，其变异可导致Bt-Cry1Ac毒素丧失在棉铃虫中肠内的结合位点而产生对Bt作物的高水平抗性。由于棉铃虫ABCC2基因具有从虫体内代谢排除阿维菌素的生物学功能，ABCC2的变异导致了阿维菌素在虫体内的积累而显著增加了其杀虫毒性。此项科学发现证实了棉铃虫对两种生物毒素存在负交互抗性现象并阐述了其分子机理，为棉铃虫等靶标害虫对Bt作物的抗性治理提供了新思路。同时还为深入解析棉铃虫/Bt毒素/阿维菌素的互作关系，进一步明确昆虫与病原微生物的协同进化机制奠定了基础。