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棉蚜(Aphis gossypii Glover)是一种世界性农业害虫,因其繁殖能力强、生长周期短、世代交替等多种因素,棉蚜对常用的杀虫药剂基本都产生了不同水平的抗性,已成为世界上最难防治的农业害虫。本研究以实验室多年筛选的噻虫嗪抗性品系棉蚜为实验材料,研究噻虫嗪敏感和抗性品系棉蚜体内细胞色素P450基因的转录水平的差异以及棉蚜对噻虫嗪杀虫剂产生抗性的因素。为延缓田间棉蚜抗性水平的发展,增加药剂使用寿命提供理论依据。据报道细胞色素P450单加氧酶是参与棉蚜代谢新烟碱类杀虫剂的关键解毒酶。本研究通过RT-q PCR实验初步测定噻虫嗪敏感和抗性品系棉蚜体内P450基因的表达水平的差异,结果显示与噻虫嗪敏感品系棉蚜相比,CYP3家族中的9个P450基因(CYP6CY14、CYP6DC1、CYP6CZ1、CYP6DD1、CYP6CY9、CYP6CY13-2、CYP6CY5、CYP6CY18和CYP6CY12)在噻虫嗪抗性品系棉蚜中过表达,特别是细胞色素P450 CYP6CY14,其m RNA转录水平上升了17.67倍;蜕皮激素合成相关的P450基因转录水平(CYP302A1、CYP306A1、CYP307A1和CYP315A1)和蜕皮激素应答基因Broad Complex(BR-C)、蜕皮激素受体(ECR)和异源二聚体配体(USP)在抗性品系棉蚜中过表达,该结果说明噻虫嗪药剂可能诱导加速棉蚜蜕皮激素的产生。通过人工饲料法喂食棉蚜含有ds RNA的人工营养液,靶向CYP6CY14的m RNA进行干扰(RNAi)至0.42倍,抗性棉蚜的死亡率从对照组的26.43%提升至ds RNA-CYP6CY14处理组蚜虫死亡率的59.86%,初步验证CYP6CY14过量表达与棉蚜对噻虫嗪抗药性相关。选出相对转录水平上升17.67倍的CYP6CY14进行下一步研究。实验前期通过染色步移克隆CYP6CY14上游5’侧翼序列,分析并预测出Abd-A、Dfd、HB、Tin、Ubx和zen等6个相关转录因子的结合位点。通过靶向敲除相关转录因子,结果显示:Dfd、Abd-A和zen表达水平分别降低到0.57倍、0.20倍、0.22倍时,基因CYP6CY14的转录水平分别下降0.22倍、0.50倍和0.75倍,从实验结果可以看出Dfd、Abd-A、zen这3个转录因子可能参与棉蚜CYP6CY14的转录调控。通过细胞转染实验,检测到CYP6CY14 5’侧翼序列活性很低,结果表明所寻找的5’侧翼上游序列中未包含启动子核心序列。基于棉蚜基因组数据,通过Gen Bank寻找CYP6CY14 5’上游合适片段,分析并寻找其相关转录因子进行研究,发现在CYP6CY14 5’上游侧翼序列上有Abd-A、Dfd和zen三个转录因子的结合位点。说明Abd-A、Dfd和zen三个转录因子可能参与CYP6CY14的转录调控。该实验为后续相关转录因子的验证以及启动子活性分析提供了一定的理论基础。本研究的结果有助于深入了解棉蚜等半翅目害虫对噻虫嗪等新烟碱类杀虫剂产生抗性的分子机制。