研究人員揭示殺蟲劑穿透抗性機理

阿維菌素類殺蟲劑是一類由土壤鏈霉菌發(fā)酵產(chǎn)生的高效、廣譜的化學農(nóng)藥，由于長期廣泛使用，害蟲對阿維菌素產(chǎn)生了嚴重的抗藥性。長期以來，昆蟲對阿維菌素穿透抗性的研究一直未能得到有效開展，其發(fā)生機制也一直是個謎。

中國科學院動物研究所伍一軍等研究人員通過利用長期壓力篩選獲得的抗阿維菌素果蠅（抗性品系果蠅），將其與阿維菌素敏感品系果蠅進行對比，發(fā)現(xiàn)抗性品系果蠅幼蟲存在穿透抗性，并且穿透抗性的產(chǎn)生是由于抗性品系幼蟲中表皮幾丁質(zhì)層增厚和阿維菌素外排轉運蛋白?P-糖蛋白（P-gp）表達量增加所引起。同時，抗性品系幼蟲中表皮生長因子受體（EGFR）信號通路的激活導致了其幾丁質(zhì)合成酶（DmeCHS1和DmeCHS2）和P-gp的表達上調(diào)，從而引起幾丁質(zhì)層的增厚和P-gp外排阿維菌素能力的增加。進一步發(fā)現(xiàn)阿維菌素直接與EGFR分子相互作用后激活EGFR及其下游信號通路。這些結果揭示了昆蟲對阿維菌素穿透抗性產(chǎn)生的機理：阿維菌素直接與EGFR發(fā)生相互作用并導致EGFR/Akt/ERK/Relish信號的激活，引起DmeCHS1/2和P-gp的表達上調(diào)，最終導致穿透抗性的形成。這一獨特的抗性機理的發(fā)現(xiàn)，不僅豐富了昆蟲抗藥性理論，也將為生產(chǎn)實踐中采取有效措施減緩害蟲對殺蟲劑的抗藥性的形成提供重要的科學依據(jù)。