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沉默AiPRMT1基因降低小地老虎对辛硫磷和氯虫苯甲酰胺的耐受性OA

Silencing of AiPRMT1 gene reduces tolerance to phoxim and chloran-traniliprole in Agrotis ipsilon

中文摘要英文摘要

蛋白质精氨酸甲基转移酶(protein arginine methyltransferase,PRMT)在昆虫生长发育、生殖和昼夜节律调控中发挥重要作用,但其在杀虫剂耐受性中的功能目前尚不明确.本研究从重要农业害虫小地老虎(Agrotis ipsilon)中鉴定并获得1个PRMT基因,命名为AiPRMT1.通过生物信息学工具分析其序列特征,利用实时荧光定量PCR检测其转录模式,并采用RNA干扰技术沉默AiPRMT1,进而探究小地老虎幼虫对3种杀虫剂(辛硫磷、高效氯氟氰菊酯和氯虫苯甲酰胺)的耐受性.结果表明:AiPRMT1基因由8个外显子和7个内含子组成,可读框全长1 071 bp,编码的蛋白质具有PRMT的典型特征.系统进化分析显示,AiPRMT1与棉铃虫(Helicoverpa armigera)HaPRMT1和斜纹夜蛾(Spodoptera litura)SlPRMT1亲缘关系最近.表达谱分析发现,AiPRMT1在小地老虎幼虫脂肪体中转录水平最高,且在2~3龄幼虫阶段的转录水平明显高于其他发育时期.经辛硫磷、高效氯氟氰菊酯和氯虫苯甲酰胺处理后,幼虫体内AiPRMT1的转录水平均明显上调.沉默AiPRMT1后,小地老虎幼虫对辛硫磷和氯虫苯甲酰胺的敏感性显著增强,死亡率分别较对照组上升7%和28%(P<0.05),但其对高效氯氟氰菊酯的耐受性没有显著变化.本研究结果为探究AiPRMT1调控杀虫剂耐受性的分子机制提供了理论基础.

Protein arginine methyltransferase(PRMT)plays crucial roles in insect growth,development,repro-duction,and circadian rhythm regulation.However,the role of PRMT in insecticide tolerance remains poorly understood.In this study,a PRMT gene(designated AiPRMT1)was identified from the black cutworm(Agrotis ipsilon),an important agricultural pest.The sequence characteristics of AiPRMT1 were analyzed via bioinformatic tools.The transcriptional pattern of AiPRMT1 was examined through real time fluorogenic quantitative PCR.AiPRMT1 was silenced via RNA interference technology,and the tolerance of A.ipsilon larvae to three insecticides(phoxim,lambda-cyhalothrin,and chlorantraniliprole)was assessed.The results showed that AiPRMT1 consisted of eight exons and seven introns,and the length of the open reading frame was 1 071 bp.The protein encoded by AiPRMT1 displayed typical characteristics of PRMT.Phylogenetic analysis revealed that AiPRMT1 was most closely related to HaPRMT1 from Helicoverpa armigera and SlPRMT1 from Spodoptera litura.Expression profiling analysis indicated that AiPRMT1 had the highest transcription level in the larval fat body,and the transcription level was higher in the second-to third-instar larval stages than in other developmental stages.The transcriptional levels of AiPRMT1 were obviously upregulated after treatment with phoxim,lambda-cyhalothrin,or chlorantraniliprole.Silencing of AiPRMT1 markedly enhanced larval sensitivity to phoxim and chlorantraniliprole,with mortality rates increasing by 7%and 28%(P<0.05),respectively,compared with the control group.In contrast,tolerance to lambda-cyhalothrin was not significantly altered.These findings provide a theoretical foundation for further exploration of the molecular mechanisms underlying insecticide tolerance regulated by AiPRMT1.

李响;刘苏;张今;沈望熙;史肖肖;余佳敏;刘东阳;邓全;彭江南;李茂业

安徽农业大学植物保护学院/农产品质量与生物安全教育部重点实验室,安徽 合肥 230036安徽农业大学植物保护学院/农产品质量与生物安全教育部重点实验室,安徽 合肥 230036安徽农业大学植物保护学院/农产品质量与生物安全教育部重点实验室,安徽 合肥 230036安徽农业大学植物保护学院/农产品质量与生物安全教育部重点实验室,安徽 合肥 230036浙江省林业科学研究院森林保护研究所,浙江 杭州 310023安徽农业大学植物保护学院/农产品质量与生物安全教育部重点实验室,安徽 合肥 230036||中国烟草总公司四川省公司/四川省烟草科学研究所,四川 成都 610041四川省烟草公司凉山州公司,四川 西昌 615000四川省烟草公司凉山州公司,四川 西昌 615000中化现代农业安徽有限公司,安徽 合肥 230041安徽农业大学植物保护学院/农产品质量与生物安全教育部重点实验室,安徽 合肥 230036

农业科技

小地老虎蛋白质精氨酸甲基转移酶RNA干扰杀虫剂耐受性生物测定

Agrotis ipsilonprotein arginine methyltransferaseRNA interferenceinsecticide tolerancebioassay

《浙江大学学报(农业与生命科学版)》 2026 (1)

63-72,10

安徽省教育厅省级质量工程项目(2023xqhz019)中国烟草总公司四川省公司科技项目(SCYC202410,SCYC202519,SCYC202112)烟草行业青年科技托举人才项目(YCQTSC202401)国家级大学生创新创业训练计划项目(202410364057)安徽农业大学校级大学生创新创业训练计划项目(X202410364529).

10.3785/j.issn.1008-9209.2025.01.061

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