【中国科技网】客户端-害虫抗药性背后的权衡奥秘被揭示

记者5日从中国农业科学院获悉，该院蔬菜花卉研究所研究员张友军团队有了新发现。他们系统全面地解析了困扰昆虫学家数十年关于“昆虫抗药性演化与其适合度代价权衡机制”的科学难题，为揭示害虫抗药性进化机制、指导害虫抗药性的治理提供了新思路。相关研究成果日前发表在国际期刊《美国国家科学院院刊》上。

自然选择促使生物在适应性进化中获益，但同时常伴随着适应性成本，形成了“鱼和熊掌，不可兼得”的进化权衡现象，然而其遗传基础却知之甚少。已有的研究发现，害虫抗药性作为生物适应性进化的典型案例，也时常伴随着适合度代价。

据论文通讯作者张友军介绍，烟粉虱是世界性的重大农业害虫，也是抗药性问题最突出的害虫。

研究发现，烟粉虱体内有一种叫作丝裂原激活蛋白激酶的信号通路，而这个通路上的两个关键组件能够一起作用，激活一种转录因子，并让它发生磷酸化。磷酸化的过程就像是一个开关，一旦打开，就会促进解毒酶基因大量表达，该解毒酶能够帮助烟粉虱抵抗新烟碱类药剂，从而产生广谱的抗性。

“同时，研究还发现，这两个关键组除了能激活此前的转录因子，还能激活另一种激活转录因子。但是，这种转录因子会抑制卵子发生基因的表达，导致烟粉虱的卵巢发育异常，这是烟粉虱为了获得抗药性而付出的生殖代价。所以，我们可以把这两个关键组件看作是一种‘分子调节器’，它们通过招募不同作用的转录因子，分别参与了烟粉虱对新烟碱类药剂的抗性和生殖代价。”张友军告诉记者。

《美国国家科学院院刊》责任编辑、美国科学院院士弗雷德·古尔德认为，该工作开辟了昆虫抗药性研究的新领域，并为不同领域研究者提供了重要参考。

责任编辑： 陈可轩

原文链接：http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/202407/4a8156a0d82f4a9dbffab6471829a2d2.shtml?sid_for_share=80217_3