2021年9月，南京財經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院儲糧害蟲綠色防控團隊在國際著名昆蟲學(xué)期刊Journal of Economic Entomology上以研究論文發(fā)表了題為“RNA-seq Analysis Reveals Mitochondrial and Cuticular Protein Genes Are Associated with Phosphine Resistance in the Rusty Grain Beetle (Coleoptera:Laemophloeidae)”的研究成果。南京財經(jīng)大學(xué)唐培安教授為本文通訊作者，陳二虎博士為第一作者。本研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、江蘇省“六大高峰人才”等項目的資助。
銹赤扁谷盜Cryptolestes ferrugineus是世界范圍內(nèi)發(fā)生最普遍、危害最嚴(yán)重的儲糧害蟲之一，在農(nóng)產(chǎn)品儲運過程中一旦局部發(fā)生便會造成嚴(yán)重經(jīng)濟損失。磷化氫是國際上應(yīng)用最廣泛的儲糧害蟲熏蒸劑。由于儲糧產(chǎn)業(yè)長期對磷化氫的過度依賴，導(dǎo)致赤擬谷盜 、谷蠹 、米象等多種害蟲對磷化氫產(chǎn)生了不同程度的抗性，其中尤以銹赤扁谷盜的抗性問題最為突出。因此，開展磷化氫抗性機制研究，進而避免和延緩磷化氫抗性的發(fā)展，已經(jīng)成為世界各國糧食儲藏領(lǐng)域的焦點問題。然而，銹赤扁谷盜磷化氫抗性分子機理研究卻十分滯后，至今尚無明確結(jié)論。
本研究在我國主要儲糧生態(tài)區(qū)采集不同地理種群銹赤扁谷盜，并在實驗室相同條件下分別連續(xù)培養(yǎng)20代以上。經(jīng)磷化氫敏感性測定，并參照聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦的銹赤扁谷盜磷化氫敏感基線（LC50 = 0.011 mg/L），獲得銹赤扁谷盜敏感（抗性倍數(shù) 7.18）和抗性種群（抗性倍數(shù) 1906.82）。利用高通量表達譜測序和定量PCR方法發(fā)現(xiàn)眾多基因在害蟲磷化氫抗性和敏感種群間顯著差異表達。進一步深入分析推測得出，銹赤扁谷盜可通過線粒體基因的下調(diào)和表皮蛋白基因的上調(diào)，從而分別導(dǎo)致昆蟲呼吸速率和表皮通透性的降低，這些變化可能會大量減少磷化氫進入害蟲體內(nèi)，進而使昆蟲對磷化氫產(chǎn)生較高抗性。本研究結(jié)果將深化和拓展對昆蟲磷化氫抗性形成分子機制的認(rèn)識，為儲糧害蟲磷化氫抗性治理提供新的思路和理論支撐。
原文鏈接：https://doi.org/10.1093/jee/toaa273
