中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (18): 3664-3675.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.18.007
肖焯丹(), 乔家正, 高渝岚, 尚掌印, 刘怀, 王佳(
)
收稿日期:
2025-06-15
接受日期:
2025-07-19
出版日期:
2025-09-18
发布日期:
2025-09-18
通信作者:
联系方式:
肖焯丹,E-mail:1029186908@qq.com。
基金资助:
XIAO ZhuoDan(), QIAO JiaZheng, GAO YuLan, SHANG ZhangYin, LIU Huai, WANG Jia(
)
Received:
2025-06-15
Accepted:
2025-07-19
Published:
2025-09-18
Online:
2025-09-18
摘要:
【目的】明确豆蚜(Aphis craccivora)关键细胞色素P450(CYP450)基因对氟啶虫酰胺毒力的影响并验证其功能,为害虫抗药性管理以及制定基于基因靶向干扰结合药剂处理的蚜虫绿色防控策略提供理论依据。【方法】氟啶虫酰胺处理豆蚜后测定P450酶活性,以评估整体代谢响应;通过数据库挖掘结合系统发育分析鉴定豆蚜P450基因,并利用qRT-PCR分析筛选响应药剂处理的P450基因;采用AlphaFold 3对上调响应的P450酶进行蛋白质结构预测,随后利用AutoDock对P450酶与氟啶虫酰胺进行分子对接,预测二者结合模式和亲和力;通过RNA干扰(RNAi)技术沉默目标P450基因,评估氟啶虫酰胺对豆蚜的毒力变化。【结果】氟啶虫酰胺处理后,P450酶活性显著上升,在24 h达到最高值,随后逐渐下降。从数据库中筛选到59个豆蚜P450基因,其中CYP3簇的CYP6CY53和Mito簇的CYP302A1在氟啶虫酰胺处理后表达显著上调,揭示其在药剂代谢中可能发挥关键作用。使用AlphaFold 3预测CYP6CY53和CYP302A1结构,置信度分数分别为0.75和0.86。利用AutoDock分别对两种蛋白质与氟啶虫酰胺进行分子对接预测,结果显示氟啶虫酰胺主要通过氢键与这两种P450酶结合,其结合能分别为-15.32和-18.17 kJ·mol-1。沉默豆蚜CYP6CY53和CYP302A1后,氟啶虫酰胺的致死中浓度(LC50)分别降至2.06和6.08 mg·L-1,敏感性倍数提高至对照的9.26和3.13倍。【结论】豆蚜通过上调表达CYP6CY53和CYP302A1以响应氟啶虫酰胺胁迫,这两个基因对豆蚜抑制氟啶虫酰胺毒力具有重要作用,将其沉默后可显著增强豆蚜对氟啶虫酰胺的敏感性。
肖焯丹, 乔家正, 高渝岚, 尚掌印, 刘怀, 王佳. 沉默豆蚜细胞色素P450基因CYP6CY53和CYP302A1增强对氟啶虫酰胺的敏感性[J]. 中国农业科学, 2025, 58(18): 3664-3675.
XIAO ZhuoDan, QIAO JiaZheng, GAO YuLan, SHANG ZhangYin, LIU Huai, WANG Jia. Silencing of Cytochrome P450 Genes CYP6CY53 and CYP302A1 in Aphis craccivora Enhances the Sensitivity to Flonicamid[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(18): 3664-3675.
表1
本研究所用引物序列"
登录号/名称Accession number/name | 上游引物序列Forward primer sequence | 下游引物序列Reverse primer sequence |
---|---|---|
用于qRT-PCR For qRT-PCR | ||
KAF0713336.1 | CGTTCTTGATCGTGTCCAGC | ACGTCCGGAAAGCTAAAGGA |
KAF0729120.1 | TGGCTGGACACAAGTATGGA | GCGTTTCTGACAGTGGTTCA |
KAF0730706.1 | CTATGCAACCTCTCGGACCA | TCCGATGATCTCACTCTGCC |
KAF0741275.1 | GGCAGCTTATCATCACCATGT | GTTTGTGCCACATCGTTCCT |
KAF0745846.1 | ACCAAAAGCACACGTTCCAA | TCCTGGATTCACGTCGGTTA |
KAF0749705.1 | TAATTGGGTATGACGGCGGT | ACTTCTAAACATTCAGCGGGC |
KAF0750338.1 | TAATTGGGTATGACGGCGGT | AACATTCAGCGGGTGGGATA |
KAF0751009.1 | CGTTGTATCGTTTACTGGCCA | ACAAGAAGAAGCAGTCCAGC |
KAF0752653.1 | CCTCTCGAACCACCACTGAA | ACGCTGCCAAAAGGAACAAT |
KAF0752909.1 | TTGTCCTGGTGTCGTCTGAT | GCAAAATGGCCGCATAAACC |
KAF0754418.1 | TGGACAGATGGCGAAAACAC | ATCCCAGAGGTCAAACGGTT |
KAF0756480.1 | CAACAACATCGGTGGCGTAT | ATGCGACAAAATCTCAGCCC |
KAF0758588.1 | CGCACATCAGACGGTACATG | GTTCGAATAGCACGTGGTCC |
KAF0759798.1 | AAAACTGCAGGATCCCTCGG | ACCGACCAAGAAACTGAAGAA |
KAF0760910.1 | AGAAAAGCGTTGAGTCCAGC | ATTTGCCCAACATGTCTCGC |
KAF0761535.1 | GTCGGTGAGCCCAATTGATC | ATCGGGCTCTTTTCGCTAGA |
KAF0763819.1 | AGTAGGTGCAATGTAGTCCCA | GGCGTAAACATCGTCGTCTT |
KAF0766099.1 | GAAAGTCCATCGCGTAACCC | ATTCCGAGTGTGAGGTGCAA |
KAF0767093.1 | GAGTCCTCTTTGTTGGCCAT | TCAATTTTGGCTGCTGGTGG |
KAF0767926.1 | GTAAGCACGATCGAAGTCAAAA | TCGTATTTGTTCGTGGTTCATTT |
KAF0770710.1 | AAAGGTCGAAACGCAGAAGT | TTACAGTGCCGAGTCGTGT |
KAF0771958.1 | GTTTCAGCCGTCGTTCAGAT | ACTGCATGAGATCGTCCCTC |
KAF0769200.1 | GACACCTGCGTTCACATCTG | GCACAGGTTCCGATGACATC |
QQL12303.1 | CCGGGCCAAGAAATTGCATA | GCTCGGCAAGTAATCAGCTC |
QQL12304.1 | ACGCTGCCAAAAGGAACAAT | TAAGCAACCTCTCGGACCAG |
QQL12306.1 | CAACCTTGTCTACGTCGTGC | GCTATGGTGCACGAGAACAG |
QQL12307.1 | CATCGGGTCATCTGCTTTCG | AAAATTTAGCCGCGTCCTCC |
QQL12308.1 | ACGTCCGGAAAGCTAAAGGA | CGTTCTTGATCGTGTCCAGC |
QQL12309.1 | ACCCGCTAACATTTCAACCG | GTTATGCCAAACTCCCCGTC |
QQL12310.1 | CACCAGCATTTACTTCAGGCA | TCTACTCCAAACGCACAAGT |
QQL12311.1 | TGGCGCTCAGATCATACCTT | TTCTCCGACCAACTCCGAAA |
QQL12312.1 | ATTCCAGCCACACCGTTTTC | TGTGCCGGGATTAGAACTGT |
QQL12313.1 | GGGAAATCTTGTTGGTCGACC | CTCCGACAACACCTGGTAGT |
QQL12314.1 | CGTTCACAGACACTATGCGG | AAACCAGCGGCAAACAGAAT |
QQL12315.1 | ACGACTCTTTACGCCTGACA | AAATATGGGTCTCGCTGGGT |
QQL12317.1 | TTGAAGATACGGCAACAGCG | GTTCATCTTCAAGGCACCCG |
QQL12318.1 | GTGCGTATCGTGTTGGTTGT | ACGGCACATTGAGATTTTCCC |
QQL12319.1 | AGGCCATGACACAACTTCCA | AGCGATTCTTTGATTACGGCT |
QQL12320.1 | CTATTTTGCCGGGGACATCG | TCGGTCCTGCACTAAATGGT |
QQL12321.1 | TGCTATGACCAATGCGTGTG | ACACAGGTAAAGGAGGGAACA |
QQL12323.1 | GAATGGGATGTGCAGTGCTT | ATAAAGTCATTCCGGCGCAC |
QQL12324.1 | CAGGTACCCGGAAAGACGTA | ATACCCCTTGACGCACTGAA |
QQL12326.1 | CATAGGGACGTGTGCTTTCG | CGGCGGGGTTGAACTTATTT |
QQL12327.1 | ATGCATCATGGAGACGTTGC | ACTTCGGGATTGGGGAAAGT |
QQL12328.1 | TCCCAGCGCTAACTACACAA | TCCCACAAACGGTATCCACT |
QQL12329.1 | GGTCAGAATTCTTGAGGCACC | CGACCGACCTTCCGAAATTC |
QQL12330.1 | TGGGCAGGAGATTCGGATTT | CGTCTTCGCTCGCTACAAAT |
QQL12331.1 | TCAACGATCCGGACTCAGAG | AACGCGTCATGGAAGAATCG |
QQL12332.1 | CTCGTATTTCACCGACCATGG | CAACTGATCGCTGCACTCTC |
QQL12333.1 | CGACCGGGTGATGAATAGGA | GACGTGAGCAGCAACAGTTT |
QQL12334.1 | TGGTGAACTTGCGAGGAGAT | CGCTGCTTCACTCACATCAA |
QQL12335.1 | GACCCAAGGAACATTACCGC | ATATGCACCAATGGCCCATG |
QQL12336.1 | CGTCTTGGATGAAAACCCGG | GCTCGATCTTGAACATCCTGG |
QQL12337.1 | CACCTGGTCTCACATCGGTA | GGCGTCCAATTTGAGTCCAA |
QQL12338.1 | ATCCGCGATCCAGAACTGAT | AGTTTTCCCGGTGTGAATGC |
QQL12339.1 | AAGGATTTACTGTGCGGTCG | ACCATCTGCAACGTATGTGC |
QQL12340.1 | AAAACTGACCCACGACCAGA | TTCAAACCGAAAGCACACGT |
用于dsRNA合成For dsRNA synthesis | ||
dsCYP302A1 | T7AACGAAATCCCAGGACCAAT | T7AGTCCTCCAGTGTTGTATACGT |
dsCYP6CY53 | T7CTCGTTCCTCTTCTCCCCAA | T7TTAAAGTACGGCCAGCACTC |
表2
沉默豆蚜CYP6CY53和CYP302A1对氟啶虫酰胺毒力的影响"
处理 Treatment | 回归方程 Regression equation (y=) | 致死中浓度 LC50 (mg·L-1) | 95%置信限 95% Confidence limit (mg·L-1) | 卡方值 χ2 (df=3) | 敏感性倍数 Sensitivity ratio |
---|---|---|---|---|---|
dsGFP | 0.9506+3.7833x | 19.05 | 18.683-19.416 | 0.2023 | — |
dsCYP6CY53 | 1.2093+4.6213x | 2.06 | 0.995-4.254 | 1.3222 | 9.26 |
dsCYP302A1 | 1.4155+4.6723x | 6.08 | 1.414-1.994 | 1.2750 | 3.13 |
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