秋季军虫对尼古丁的反应中的生物特征,解毒酶活性和转录基因特征
Zhifang Yang1, Xiaofeng Chen1, Yaping Chen1
1State Key Laboratory of Conservation and Utilization of Biological Resources of Yunnan, College of Plant Protection, Yunnan Agricultural University, Kunming, China.
Journal of economic entomology
|October 29, 2025
概括
尼古丁暴露对秋季军 (Spodoptera frugiperda) 的生存,发育和繁殖产生负面影响. 这项研究揭示了尼古丁对基因表达的改变和排毒酶活性增加的反应,有助于理解害虫适应能力.
科学领域:
- 农业昆虫学 农业昆虫学
- 昆虫的生物化学 昆虫的生物化学
- 分子毒理学 分子毒理学
背景情况:
- 秋季军虫 (Spodoptera frugiperda) 是一个主要的农业害虫,拥有广泛的宿主范围,并且正在扩大.
- 含有尼古丁的烟草是秋季军虫的新被接受的宿主植物.
- 了解昆虫适应植物二次代谢物的理解对于害虫管理至关重要.
研究的目的:
- 为了研究尼古丁对Spodoptera frugiperda生物特征的影响.
- 分析尼古丁对S. frugiperda中解毒酶活性的影响.
- 为了探索暴露于尼古丁的S. frugiperda幼虫的转录组变化.
主要方法:
- 幼虫暴露于七种不同度的尼古丁.
- 评估生存率,幼虫和幼体重,发育时间和生育能力.
- 测量解毒酶活动 (细胞染色体P450s,碳素化酶,GSTs,MFO).
- 转录组分析和定量实时PCR (qRT-PCR) 用于基因表达.
主要成果:
- 尼古丁显著降低了生存率,减少了幼虫和幼体重,延长了发育时间,降低了女性生育能力.
- 观察到细胞染色体P450单氧化酶,碳氧化酶,谷氨S转移酶和混合功能氧化酶的活性增加.
- 转录组分析显示了3632个基因的变化,其中包括CYP6AB60P和GST1a等排毒基因的显著上调.
结论:
- 尼古丁暴露对Spodoptera frugiperda的生物性能构成重大挑战.
- 排毒酶和特定基因的升级表明尼古丁耐受性的分子机制.
- 这些发现提供了关于秋季军虫适应新宿主植物 (如烟草) 的洞察力.
