褐飞虱对呋虫胺的抗性：抗性监测、遗传、抗性机制和适合度代价

褐飞虱 (BPH)是亚洲水稻的主要害虫，主要用杀虫剂控制。自 2013 年以来，呋虫胺已在中国商业化用于控制褐飞虱；然而，对呋虫胺的抗性特征和机制仍不清楚。

该研究对中国 BPH 中的呋虫胺进行了长期（从 2013 年到 2021 年）和大地理范围（11 个省）的耐药性监测计划。 2020年之前，褐飞虱的田间种群对呋虫胺产生了中等抗性，而2020年以来，褐飞虱的大部分田间种群产生了高抗性。

图 1.褐飞虱对呋虫胺抗性的发展

为了制定更好的抗性管理策略，在实验室中选择了褐飞虱的耐呋虫胺 (Din-R) 品系来研究遗传、可能的抗性机制和潜在的适应性成本。该 Din-R 品系对吡虫啉、烯啶虫胺和噻虫嗪产生了抗性。呋虫胺抗性受多个基因控制，RNAi介导的 NlCYP6ER1、NlCYP6CS1 和 NlCYP314A1 表达抑制增加了褐飞虱对呋虫胺的敏感性。

图 2.与褐飞虱Sus品系相比，Din-R品系中CYP3、Mito、CYP2和CYP4家族基因的相对表达水平

表达 NlCYP6ER1 或 NlCYP314A1 的黑腹果蝇转基因株系对所有四种新烟碱类化合物的敏感性较低。

图 3.表达相关基因的转基因果蝇品系对新烟碱类的耐药率分析

此外，Din-R 品系的相对适应度为 0.64，存活率、产卵率和繁殖力显著降低。总的来说，该结果表明呋虫胺抗性是由多个 CYP 基因介导的。这些基因的高表达与褐飞虱对其他新烟碱类的交叉抗性有关。

https://doi.org/10.1007/s10340-023-01594-9