CYP6MS亚家族酶在玉米象暴露于松油烯-4-醇和柠檬烯后解毒中的作用

食品安全是国家安全的重要基础和保障，仓储害虫造成的损失是广泛影响食品安全的严重问题。化学农药的频繁使用造成了抗性、农药残留、环境污染以及对人类或非目标生物的暴露风险等严重危机。近年来，利用挥发性成分作为一种天然的防治害虫的方法引起了人们的广泛关注。在我们之前的研究中，有报道称萜烯-4-醇和柠檬烯对玉米象具有显著的杀虫活性，并被评价为对CYP450基因有很强的影响。为了确定相关基因的联系和作用，我们鉴定了SzCYP6MS亚家族基因，该基因编码了一个推测为493或494个氨基酸的蛋白质（图 1）。

图 1. 玉米象CYP6MS亚家族基因的系统发育树

然后，通过RT-qPCR分析，与未熏蒸菌落相比，在松油烯-4-醇和柠檬烯熏蒸胁迫下，CYP6MS 4个亚家族基因的表达显著增加。此外，我们发现rnai介导的CYP6MS基因敲低显著增加了玉米玉米螟对松油烯-4-醇和柠檬烯的敏感性，敲低CYP6MS1、CYP6MS5、CYP6MS6、CYP6MS8和CYP6MS9基因的昆虫死亡率在松油烯-4-醇处理组分别比对照组增加了25%、25%、16%、17%和4%，柠檬烯处理组分别比对照组增加了29%、25%、15%、22%和3%（图 2）。

图 2. RNAi处理后玉米象成虫暴露于LC50浓度的松油烯-4-醇和柠檬烯后的死亡率

最后，通过分子对接分析验证了CYP6MS5与松油烯-4-醇的结合最稳定，这与CYP6MS8与柠檬烯的结合结果相似（图 3）。

图 3. CYP6MS6与terpinen-4-ol 分子对接

综上所述，本研究证明了将松油烯-4-醇和柠檬烯作为新型植物性农药防治贮藏害虫的潜力，从而减少化学农药的施用，延缓抗性的产生。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2023.105426