中华按蚊AsCYP9J5参与对溴氰菊酯的抗性

作者：郭迎澳; 韩宝珠; 乔梁; 陈斌^*

来源：昆虫学报, 2023, 66(08): 1042-1051.

DOI：10.16380/j.kcxb.2023.08.005

• 中华按蚊
• 溴氰菊酯
• 抗性
• 细胞色素P450
• RNAi
• 分子对接

【目的】研究中华按蚊Anopheles sinensis细胞色素P450基因AsCYP9J5是否与溴氰菊酯抗性有关。【方法】PCR克隆中华按蚊AsCYP9J5的开放阅读框并进行生物信息学分析。采用RT-qPCR检测AsCYP9J5在中华按蚊溴氰菊酯敏感品系(WX-LS)和抗性品系(YN-LR和CQ-LR)雌蛹和雌成蚊以及WX-LS雌蛹头、胸、腹部前3节(腹部前端)、腹部剩余部分(腹部后端)和25 mg/mL溴氰菊酯诱导体外培养的雌蛹头中的表达量。基于上述AsCYP9J5表达量，于YN-LR和CQ-LR化蛹后20 h时雌蛹头部注射dsAsCYP9J5和dsEGFP进行RNAi,采用RT-qPCR检测成蚊中AsCYP9J5的表达量，统计溴氰菊酯处理后成蚊半数击倒时间(half knockdown time, KT50)、击倒率和死亡率。通过分子对接模拟预测AsCYP9J5与溴氰菊酯相互作用的氨基酸残基。【结果】克隆获得AsCYP9J5开放阅读框，全长1 626 bp,编码541个氨基酸，无信号肽和跨膜结构域。AsCYP9J5在YN-LR和CQ-LR不同发育阶段表达量不同，化蛹末期至羽化后9 h在YN-LR中的表达量显著高于在WX-LS中的，在化蛹后30 h至羽化后72 h期间CQ-LR中高表达，各发育阶段(化蛹后20 h除外) CQ-LR中的表达量均显著高于在WX-LS中的；AsCYP9J5在WX-LS雌蛹头部的表达量最高，其次是在胸部，而在腹部前端和腹部后端的表达量接近并最低。溴氰菊酯诱导12 h时WX-LS雌蛹头部AsCYP9J5的表达量比对照组上调了11倍，诱导24 h时AsCYP9J5的表达量略低于对照组。与注射dsEGFP的对照组相比，注射dsAsCYP9J5的YN-LR和CQ-LR处理组成蚊AsCYP9J5的表达量分别下调了约68%和38%,分别约提前10和20 min出现明显的击倒现象，击倒率明显升高，死亡率分别增加了28.6%和24.0%,表明沉默AsCYP9J5导致中华按蚊对溴氰菊酯的敏感度显著增加。分子对接模拟结果显示，溴氰菊酯可以进入AsCYP9J5的结合口袋，并且与Arg-488形成二元的Pi-阳离子相互作用，与AsCYP9J5的Phe-109发生稳定的T型Pi-Pi叠合，与Cys-348和Thr-344形成Pi-硫与Pi-孤对电子相互作用，侧链可以与AsCYP9J5的Gln-224形成稳定氢键相互作用，也可以与Ile-227,Leu-413和Lys-53形成稳定的疏水相互作用网络。【结论】本研究结果表明AsCYP9J5参与中华按蚊溴氰菊酯抗性表型的维持，这为进一步探究该基因编码的蛋白酶代谢溴氰菊酯的分子机理奠定了前期基础。

• 单位
  重庆师范大学