灰飞虱羧酸酯酶LsCarE1介导杀虫剂抗性

[目的]我们前期的研究发现,在灰飞虱Laodelphax striatellus抗毒死蜱品系、抗吡虫啉品系和抗溴氰菊酯品系中的总酯酶活力都明显升高.本研究旨在筛选导致总酯酶活力升高的酯酶基因并验证其在抗药性中的作用.[方法]通过转录组测序和RT-qPCR比较抗、感灰飞虱品系雌成虫中各个酯酶基因的表达量;采用显微注射技术建立超量表达灰飞虱羧酸酯酶基因的果蝇品系;并利用生物测定技术检测过量表达灰飞虱酯酶基因的果蝇对毒死蜱、吡虫啉和溴氰菊酯的敏感性.[结果]通过转录组数据和RT-qPCR筛选到羧酸酯酶基因LsCarE1(GenBank登录号:HM600723)在3个灰飞虱抗性品系中均过量表达.将LsCarE1基因按黑腹果蝇Drosophila melanogaster偏好的密码子优化后构建转基因载体质粒pUAST-attB-LsCarE1Optimized,成功建立纯合的转基因果蝇品系UAS-LsCarEIOptimized.利用GALA启动品系da-gal4与UAS-sCarE1Optimized品系杂交,获得超量表达LsCarE1的果蝇品系da＞LsCarE1Optimized.定量PCR检测发现,目标基因LsCarE1在超量表达品系da＞ LsCarE1Optimized中的表达量是对照品系UAS-LsCarE1Optimized中表达量的257.3倍;而另一对照品系da＞gal4中没有检测到LsCarE1的表达.此外,黑腹果蝇内源的酯酶同源基因表达量显著低于目标基因的表达量.生物测定结果显示,与对照组da＞ gal4果蝇品系相比,启动超量表达LsCarE1的转基因果蝇da＞ LsCarE10ptimized对毒死蜱和吡虫啉的耐药性分别提高了4.19和2.46倍,但对溴氰菊酯的耐药性无显著变化.[结论]LsCarE1的过量表达与灰飞虱对毒死蜱和吡虫啉的抗性相关.