近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所糧食作物害蟲(chóng)監(jiān)測(cè)與控制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在《International Journal of Biological Macromolecules》上發(fā)表了題為“Genome-scale analysis of ABC transporter genes and characterization of the ABCC type transporter genes in the oriental armyworm, Mythimna separata （Walker）的論文，揭示了東方粘蟲(chóng)基因組水平的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白特征與功能。
東方粘蟲(chóng) Mythimna separata （Walker）是我國(guó)玉米、小麥和水稻三大主糧作物上重大遷飛性害蟲(chóng)，自古以來(lái)有”神蟲(chóng)“之稱，2020年被列入國(guó)家一類農(nóng)作物病蟲(chóng)害名錄，每年在我國(guó)廣大地區(qū)呈現(xiàn)季節(jié)性南北往返遷飛危害，對(duì)國(guó)家糧食安全和生物安全造成重大威脅?；瘜W(xué)殺蟲(chóng)劑和Bt均對(duì)粘蟲(chóng)有較好的防治效果，然而其具體殺蟲(chóng)作用或抗性機(jī)制并不清楚。
本研究利用粘蟲(chóng)基因組數(shù)據(jù)結(jié)合生物信息學(xué)，鑒定出43個(gè)粘蟲(chóng)ABC基因，隸屬于8個(gè)亞家族（ABCA~ABCH），分布在14條染色體上。氯蟲(chóng)苯甲酰胺、甲維鹽和高效氯氰菊酯3種化學(xué)農(nóng)藥脅迫下轉(zhuǎn)錄組發(fā)現(xiàn)15個(gè)ABC基因差異表達(dá)，其中 MsABCC2 （Ms.15.531） 和 MsABCC3 （Ms.15.532） 2個(gè)基因在3種農(nóng)藥脅迫下均顯著上調(diào)。進(jìn)一步通過(guò)2個(gè)基因的RNA干擾研究表明，干擾 MsABCC2 后降低了粘蟲(chóng)對(duì)Cry1Ac的敏感性，表現(xiàn)為幼蟲(chóng)重量增加和幼蟲(chóng)死亡率降低，但干擾 MsABCC3 并未產(chǎn)生相同作用。這表明 MsABCC2 可能在Cry1Ac毒性中發(fā)揮更重要的作用。這些發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步闡明ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因在殺蟲(chóng)劑作用機(jī)理中提供了獨(dú)特而有價(jià)值的信息，對(duì)包括Bt殺蟲(chóng)蛋白在內(nèi)的殺蟲(chóng)劑防治粘蟲(chóng)的評(píng)價(jià)具有重要價(jià)值。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所博士研究生謝殿杰、聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生朱聰為本文共同第一作者。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所江幸福研究員為本文通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（31871951, 31672019）、國(guó)家綠肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-22）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2017YFD0201802, 2017YFD0201701）資助。
原文信息：Dianjie Xie#, Cong Zhu#, Lei Zhang, Yueqiu Liu, Yunxia Cheng, Xingfu Jiang*. （2023） Genome-scale analysis of ABC transporter genes and characterization of the ABCC type transporter genes in the oriental armyworm, Mythimna separata. International Journal of Biological Macromolecules, https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.123915.
日期：2023-03-27
東方粘蟲(chóng) Mythimna separata （Walker）是我國(guó)玉米、小麥和水稻三大主糧作物上重大遷飛性害蟲(chóng)，自古以來(lái)有”神蟲(chóng)“之稱，2020年被列入國(guó)家一類農(nóng)作物病蟲(chóng)害名錄，每年在我國(guó)廣大地區(qū)呈現(xiàn)季節(jié)性南北往返遷飛危害，對(duì)國(guó)家糧食安全和生物安全造成重大威脅?；瘜W(xué)殺蟲(chóng)劑和Bt均對(duì)粘蟲(chóng)有較好的防治效果，然而其具體殺蟲(chóng)作用或抗性機(jī)制并不清楚。
本研究利用粘蟲(chóng)基因組數(shù)據(jù)結(jié)合生物信息學(xué)，鑒定出43個(gè)粘蟲(chóng)ABC基因，隸屬于8個(gè)亞家族（ABCA~ABCH），分布在14條染色體上。氯蟲(chóng)苯甲酰胺、甲維鹽和高效氯氰菊酯3種化學(xué)農(nóng)藥脅迫下轉(zhuǎn)錄組發(fā)現(xiàn)15個(gè)ABC基因差異表達(dá)，其中 MsABCC2 （Ms.15.531） 和 MsABCC3 （Ms.15.532） 2個(gè)基因在3種農(nóng)藥脅迫下均顯著上調(diào)。進(jìn)一步通過(guò)2個(gè)基因的RNA干擾研究表明，干擾 MsABCC2 后降低了粘蟲(chóng)對(duì)Cry1Ac的敏感性，表現(xiàn)為幼蟲(chóng)重量增加和幼蟲(chóng)死亡率降低，但干擾 MsABCC3 并未產(chǎn)生相同作用。這表明 MsABCC2 可能在Cry1Ac毒性中發(fā)揮更重要的作用。這些發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步闡明ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因在殺蟲(chóng)劑作用機(jī)理中提供了獨(dú)特而有價(jià)值的信息，對(duì)包括Bt殺蟲(chóng)蛋白在內(nèi)的殺蟲(chóng)劑防治粘蟲(chóng)的評(píng)價(jià)具有重要價(jià)值。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所博士研究生謝殿杰、聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生朱聰為本文共同第一作者。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所江幸福研究員為本文通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（31871951, 31672019）、國(guó)家綠肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-22）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2017YFD0201802, 2017YFD0201701）資助。
原文信息：Dianjie Xie#, Cong Zhu#, Lei Zhang, Yueqiu Liu, Yunxia Cheng, Xingfu Jiang*. （2023） Genome-scale analysis of ABC transporter genes and characterization of the ABCC type transporter genes in the oriental armyworm, Mythimna separata. International Journal of Biological Macromolecules, https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.123915.
日期：2023-03-27
