近日，中国农业科学院植物保护研究所粮食作物害虫监测与控制创新团队在国际知名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》在线发表了题为“Molecular Evolutionary Mechanisms of  CYP6ER1vA -Type Variant Associated with Resistance to Neonicotinoid Insecticides in Field Populations of  Nilaparvata lugens  ”的研究论文。该论文解析了细胞色素P450  CYP6ER1 基因的变异类型 vA -type过表达介导的褐飞虱对新烟碱类杀虫剂多药抗性的分子进化机制，为了解褐飞虱对杀虫剂抗药性演化机制以及抗性治理提供了有价值的参考。

褐飞虱是水稻的重要害虫之一，2020年被农业农村部列入一类农作物病虫害名录。褐飞虱已经对至少11种杀虫剂产生了抗药性，抗药性发展的分子机制不清楚是抗药性治理以及合理用药的瓶颈。目前已知P450  CYP6ER1 基因的过表达是导致新烟碱类杀虫剂抗药性发生的重要原因之一，但是 CYP6ER1 基因存在多种变异体，我国褐飞虱种群的 CYP6ER1 基因的哪类变异体类型参与新烟碱杀虫剂多药抗性形成和演化规律尚不清楚。

该研究进一步解析了褐飞虱 CYP6ER1 的主要基因型和抗性表型，阐明了 CYP6ER1vA -type与新烟碱类杀虫剂抗性水平的关系，验证了 CYP6ER1vA -type对新烟碱类杀虫剂的抗药性功能，并发现 CYP6ER1vA -type过表达介导的褐飞虱对吡虫啉等新烟碱类杀虫剂多抗性分子进化机制可以追溯到1995年。虽然环氧虫啶被认为与现有的新烟碱类杀虫剂不易产生交互抗性，但该研究发现2017-2020年间我国褐飞虱种群对环氧虫啶产生了中等抗性，倍数约为23-84 倍左右。该研究通过分子解析证明了褐飞虱对环氧虫啶和吡虫啉等杀虫剂产生多药抗性具有共同的分子机制。这些结果表明，在田间褐飞虱抗性治理中，要慎用环氧虫啶。另外，该研究发现 CYP6ER1vA -type的过表达不易使褐飞虱对吡蚜酮、氟啶虫胺腈和三氟苯嘧啶产生抗药性，因此这三种杀虫剂可轮换用于防治新烟碱类抗性褐飞虱种群。因此，该研究不仅解析了褐飞虱对新烟碱类杀虫剂抗药性发展的分子进化机制和演化规律，还为田间褐飞虱防治和抗性治理提供了重要参考。

中国农业科学院植物保护研究所为论文的主要完成单位，美国奥本大学参与了该研究工作。龚佑辉副研究员为第一作者，侯茂林研究员和Liu Nannan教授为通讯的共同作者。该研究得到国家重点研发计划2022YFD1400900、中央公益性科研机构基础研究基金 (no. 1102141601030010037、no. S2023XM11) 项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c03167