研讨提醒MAPK旌旗灯号路径调控小菜蛾对Bt Cry1Ac杀虫卵白抗药性旌旗灯号网络的拓扑构造和功效机制

起源：蔬菜花草研讨所 2021-09-28 12:29

近日，蔬菜花草研讨所蔬菜益虫防控团队绘制了Bt Cry1Ac杀虫卵白的高抗小菜蛾中MAPK旌旗灯号路径反式调控多个中肠受体基因和非受体同源基因差别表白的旌旗灯号网络。该研讨初次提醒了MAPK旌旗灯号路径参加益虫抗药性的分子调控网络，研讨成果关于指导严重农业益虫对Bt抗性的监测预警以及转Bt基因抗虫作物的抗性管理具备紧张的实际和实践意义。相关内容以

近日，蔬菜花草研讨所蔬菜益虫防控团队绘制了Bt Cry1Ac杀虫卵白的高抗小菜蛾中MAPK旌旗灯号路径反式调控多个中肠受体基因和非受体同源基因差别表白的旌旗灯号网络。该研讨初次提醒了MAPK旌旗灯号路径参加益虫抗药性的分子调控网络，研讨成果关于指导严重农业益虫对Bt抗性的监测预警以及转Bt基因抗虫作物的抗性管理具备紧张的实际和实践意义。相关内容以“The regulation landscape of MAPK signaling cascade for thwarting Bacillus thuringiensis infection in an insect host”为题在线颁发于国内有名期刊PLoS Pathogens上。

小菜蛾是一种天下性危害的十字花科蔬菜作物严重益虫，每年在环球形成的经济损失高达40-50亿美元。苏云金芽胞杆菌，简称Bt，它是一种革兰氏阳性，能发生多种杀虫卵白从而高效特异的杀死分歧益虫而对人畜情况平安有害。今朝，基于Bt杀虫卵白研发的Bt生物杀虫剂和转Bt基因抗虫作物为全天下化学杀虫剂的减施、益虫绿色防控和农产物质量平安做出了极年夜奉献并取得了绝后微小的经济、社会和情况效益。然而，虫豸对Bt的疾速抗性退化重大威逼着Bt生物杀虫剂和转Bt基因抗虫作物的研发推行和可继续利用。今朝，至多曾经有9种紧张农业益虫在田间对 Bt发生了高抗性，此中，小菜蛾是最早也是今朝独一被报道在田间对Bt生物杀虫剂发生高抗性的农业益虫。

后期，该团队在国内上初次提醒了蜕皮激素（20E）和保幼激素（JH） 含量升高及其串扰，可以激活BtR-1抗性基因座内一个丝裂原活化卵白激酶（MAPK）旌旗灯号路径症结基因MAP4K4，进而反式调控多个中肠基因差别表白，使小菜蛾在维持正常成长发育的条件下对Bt 杀虫卵白完满退化发生高抗性，相关研讨别离于2015年和2020年颁发于国内有名期刊PLoS Genetics和Nature Communications上。

本研讨起首在全基因组范畴对小菜蛾MAPK旌旗灯号路径激酶基因进行鉴定，随后通过磷酸化鉴定获得在Bt杀虫卵白Cry1Ac抗性种群中磷酸化程度回升的MAPK旌旗灯号路径激酶。进一步的功效试验标明MAPK旌旗灯号路径的下游症结激酶MAP4K4可以通过MAP3K（Raf和MAP3K7）—MAP2K（MAP2K1 MAP2K4和MAP2K6）—MAPK（ERK、JNK和p38）的多级级联旌旗灯号网络调控上游中肠受体和非受体同源基因差别表白，从而使小菜蛾对Bt Cry1Ac杀虫卵白发生高抗性，终极提醒了MAPK旌旗灯号路径在调控小菜蛾Bt Cry1Ac杀虫卵白抗性的旌旗灯号线路图谱，为全面说明MAPK旌旗灯号路径对Bt杀虫卵白抗性的层级调控形式奠基了根底。(100yiyao.com）

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