中文摘要
本项目是以揭示生物适应进化机理为目标,以抗药性为进化性状,以家蝇为研究模型,在我们现有的大量研究结果的基础上,采用基因克隆和功能异体表达鉴定相结合的分子生物学手段,通过分析在不同类型的拟除虫菊酯杀虫剂(I型、II型)选择压力下家蝇进化出的抗性相关的细胞色素P450的种类、结构与功能的异同,试图回答:(1)不同杀虫剂选择的抗性P450基因相同吗?(2)相同的杀虫剂对于同种昆虫的不同种群选择出的P450相同吗?(3)杀虫剂选择几个抗性相关的细胞色素P450?(4)如选择出多个P450,不同的抗性相关的细胞色素P450分子之间在功能进化方面存在一定的内在联系吗?等科学问题。通过对这些科学问题的回答,来查明细胞色素P450介导抗性进化及其可塑性的分子基础。项目的完成可望增进人们对生物适应进化规律的认识、预测交互抗性的可能性、为杀虫剂的选择和新农药的创制提供新思路。
结题摘要
细胞色素P450介导的代谢解毒作用增强是昆虫抗药性的普遍和主要的机制。最近的研究发现,细胞色素P450介导的抗性存在一定程度的进化可塑性,即相同杀虫剂的选择压力下,选择出的导致抗性的细胞色素 P450有所不同。 我们用比较研究的思路,试图查明家蝇细胞色素P450介导抗性进化及其可塑性的分子基础。采用差异显示RT-PCR技术,在基因组(狭义)规模上比较抗性与敏感品系家蝇细胞色素P450表达谱的差异,结果表明除CYP6D1外, 还存在2个差异表达的新的细胞色素P450基因(CYP6G4,CYP6D8), 提示细胞色素P450介导的抗性往往涉及多个基因, 抗性基因存在一定程度的进化可塑性。基因序列分析表明,CYP6D1基因在抗性品系(BJ-D)家蝇的CYP6D1基因序列与美国LPR的高度相似,CYP6D1抗性等位基因在我国不同地区的家蝇中普遍存在,分布频率为3-15% ,以杂合子存在,说明CYPD1具有选择优势。比较不同种群的CYP6D1v1等位基因,发现5'侧区的序列与美国的LPR品系CYP6D1V1基因具有高度相似。我们首次提出中国大陆与美洲大陆的CYP6D1抗性等位基因单一起源假说。
