昆虫の薬剤抵抗性に関する分子生物学的研究

昆虫耐药性的分子生物学研究

基本信息

批准号：
04F04813
负责人：
積木久明
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04813/
关键词：
貯蔵タンパク質キチン合成酵素コナガリサージェンス昆虫成育制御剤ベンゾイルフェニル尿素ヒートショックタンパク質合成ピレスロイド剤抵抗性卵黄タンパク質遺伝子熱ショックタンパク質遺伝子ナトリウムチャネル遺伝子

项目摘要

アブラナ科作物の世界的害虫であるコナガの各種殺虫剤に対する抵抗性機構について解析を行った。本年度はベンゾイルフェニル尿素(BPU)に対する抵抗性に関わっている可能性があるキチン合成酵素(CHS)遺伝子の解析を行った。BPUは昆虫成育制御剤(IGR)の一種で、昆虫のキチン合成を阻害する。BPUの作用機構としてUDP-N-アセチル-D-グルコサミンのキチン合成の場への輸送阻害が考えられてきたが、最近蚊においてBPUの一種であるジフルベンズロンはCHS遺伝子の転写に影響を及ぼすことが報告された。コナガでも同様の現象が起こっているかどうかを検証するために、CHS遺伝子のクローニングを試みた。既知の配列をもとに縮重プライマーを合成し、PCRを行いCHS遺伝子断片のクローニングを行った。さらに5'および3'RACEを行い、全塩基配列を決定した。得られたCHS遺伝子はCHS1タイプの遺伝子で、4,701塩基対のORFには179kDaのタンパク質がコードされていた。また、コナガのCHS遺伝子は、オルタナティブ・スプライシングにより、2種類のmRNAを産生していることが明らかとなった。BPUの一種であるクロルフルアズロンおよびジフルベンズロンをコナガに処理し、CHS遺伝子に及ぼす影響を調べたが、転写レベルに変化は認められなかった。以上の結果より、コナガにおけるBPUの作用機構は蚊とは異なっていることが示唆された。殺虫剤散布後に害虫個体数が増加する現象は「リサージェンス」と呼ばれている。昨年度は、メチオニンリッチタイプの貯蔵タンパク質遺伝子がコナガのリサージェンスに関与している可能性を示唆した。本年度は2種類のアリルフォリンタイプの貯蔵タンパク質遺伝子のクローニングを行い、殺虫剤処理が遺伝子発現に及ぼす影響を調べた。その結果、これらの遺伝子の発現は殺虫剤処理による影響を受けず、リサージェンスには関連していないことが示唆された。

我们分析了小菜蛾（一种世界性十字花科作物害虫）对各种杀虫剂的抗性机制。今年，我们分析了几丁质合酶（CHS）基因，该基因可能与苯甲酰基苯基脲（BPU）抗性有关。 BPU 是一种昆虫生长调节剂 (IGR)，可抑制昆虫中几丁质的合成。 BPU 的作用机制被认为是抑制 UDP-N-乙酰基-D-葡萄糖胺向几丁质合成位点的转运，但最近发现除虫脲（BPU 的一种）会影响几丁质合成位点的转录。蚊子中的 CHS 基因已报道。为了验证类似的现象是否发生在小菜蛾身上，我们尝试克隆CHS基因。根据已知序列合成简并引物，并进行PCR克隆CHS基因片段。此外，进行5'和3'RACE以确定整个碱基序列。获得的CHS基因是CHS1型基因，4,701个碱基对的ORF编码179kDa的蛋白质。研究还表明，小菜蛾的 CHS 基因通过选择性剪接产生两种类型的 mRNA。我们用氟唑脲和除虫脲（一种 BPU）处理小菜蛾，并研究它们对 CHS 基因的影响，但没有观察到转录水平的变化。这些结果表明，BPU 在小菜蛾中的作用机制与在蚊子中的作用机制不同。施用农药后害虫数量增加的现象称为“死灰复燃”。去年，我们提出富含蛋氨酸的储存蛋白基因可能与小菜蛾的复苏有关。今年，我们克隆了两种烯丙佛蛋白型储存蛋白基因，并研究了杀虫剂处理对基因表达的影响。结果表明，这些基因的表达不受杀虫剂处理的影响，表明它们与死灰复燃无关。