Cd暴露下舞毒蛾幼虫对菊酯类杀虫剂的交叉耐受性

[目的]探讨Cd暴露是否能够诱导舞毒蛾幼虫对菊酯类杀虫剂产生交叉耐受性；Cd暴露下舞毒蛾幼虫对杀虫剂交叉耐受性是如何产生的；产生杀虫剂交叉耐受性的转录调控机制是什么。[方法]测定了Cd暴露下舞毒蛾幼虫对菊酯类杀虫剂的耐受性，以及借助RNAi、转基因果蝇技术、真核表达技术、体外代谢技术和双荧光素酶报告基因载体技术围绕解毒代谢和转录信号调控通路解析了Cd暴露影响舞毒蛾幼虫对菊酯类杀虫剂耐受性的机制。[结果]与未处理组的舞毒蛾幼虫相比，饲喂含Cd人工饲料的舞毒蛾幼虫对高效氯氰菊酯的敏感性显著降低。然而，与对照组相比，Cd处理组幼虫对高效氯氟氰菊酯和联苯菊酯的敏感性无显著差异。Cd处理组幼虫的GSTs活性无显著变化，但P450和CarE活性均显著增加。3种抑制剂处理后，且只有抑制P450活性之后可提高Cd处理组幼虫对高效氯氰菊酯的敏感性。P450基因家族的CYP6AB224和CYP6AB226在Cd组对于CK组以及Cd+β-cypermethrin处理组对于CK+β-cypermethrin处理组的表达量显著增加。沉默CYP6AB224或CYP6AB226基因后，CK组和Cd处理组幼虫CYP6AB224和CYP6AB226的表达量均显著下调。且伴随着舞毒蛾幼虫对高效氯氰菊酯的耐受性显著降低。转CYP6AB224和CYP6AB226基因果蝇对高效氯氰菊酯的耐受性显著增加。P450重组蛋白在转CYP6AB224/CPR和CYP6AB226/CPR Sf9细胞中成功表达，且转CYP6AB224/CPR和CYP6AB226/CPR基因的细胞均产生了具有活性的P450酶。转CYP6AB224和CYP6AB226 Sf9细胞和果蝇对高效氯氰菊酯的耐受性显著增加。CYP6AB224和CYP6AB226的重组蛋白均能显著代谢高效氯氰菊酯。CnCC/Maf的表达量在Cd组对于CK组以及Cd+β-cypermethrin处理组对于CK+β-cypermethrin处理组中显著增加。CYP6AB224和CYP6AB226的启动子序列被发现各包含3个CnCC/Maf的假定结合位点，且CnCC显著增强了CYP6AB224和CYP6AB226的启动子活性。沉默CnCC或使用CnCC激动剂处理后，舞毒蛾幼虫CYP6AB224和CYP6AB226的表达量和对高效氯氰菊酯的耐受性分别降低或增加。降低Cd处理组的ROS水平或增加CK组的ROS水平分别减弱或提高了舞毒蛾幼虫CnCC、CYP6AB224和CYP6AB226的表达量和对高效氯氰菊酯的耐受性。[结论]Cd暴露诱导了林木害虫舞毒蛾对化学杀虫剂产生交叉耐受性，且ROS/CncC信号通路介导的P450解毒是Cd暴露下舞毒蛾幼虫产生杀虫剂耐受性的主要调控机制。