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为探究豆花蓟马（Megalurothrips usitatus）抗药性及解毒酶作用，研究人员对 4 个田间种群开展杀虫剂敏感性监测、酶活性测定及转录组分析。发现不同种群抗性差异显著，CYP450、UGT 等酶活性与基因表达相关，WGCNA 筛选出关键基因，为抗性管理提供依据。
在农业生产的舞台上，豆花蓟马（Megalurothrips usitatus）宛如一个顽固的 “破坏者”，在亚洲热带地区对豆类作物大肆侵害，甚至在北美等地也站稳了脚跟。由于其体型小巧、习性隐蔽，农民不得不频繁使用化学杀虫剂，然而这却导致了严重的抗药性问题。海南等地曾出现因抗药性导致防治失效，农民误用禁药，进而引发食品安全风险和经济损失的情况。为了破解豆花蓟马抗药性的谜团，探寻更有效的防治策略，中国的研究人员开展了深入研究，相关成果发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》。
研究人员从中国南方四个豆花蓟马危害严重的地区（海南崖州、广东徐闻、广西合浦、福建南京）采集了田间种群，并以海南三亚室内饲养的敏感种群（Lab-S）作为对照。主要采用了以下关键技术方法：一是生物测定法，运用改良叶管残留法测试了 10 种杀虫剂（包括多杀霉素、β- 氯氰菊酯等）对不同种群的致死中浓度（LC??），以此评估抗性水平；二是酶活性测定，借助试剂盒检测了细胞色素 P450（CYP450）、尿苷二磷酸糖基转移酶（UGT）、谷胱甘肽 - S - 转移酶（GST）、羧酸酯酶（CarE）和乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性；三是转录组测序与分析，对各群体进行 RNA 测序，结合加权基因共表达网络分析（WGCNA）筛选关键基因模块和枢纽基因。
3.1 区域抗性差异
通过生物测定发现，不同种群对杀虫剂的抗性表现出显著差异。徐闻（XW）种群抗性最强，对 5 种杀虫剂产生抗性，抗性倍数（RR）在 7.17 至 42.90 之间，其中对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的 RR 高达 42.90；崖州（YZ）种群对 2 种杀虫剂有抗性，南京（NJ）种群对 1 种杀虫剂有抗性；合浦（HP）种群最为敏感，对多数杀虫剂的 RR 低于 0.5。
3.2 CYP450 活性与基因表达
CYP450 活性在 YZ 种群中最高，与 Lab-S 种群无显著差异，而 NJ、HP、XW 种群活性较低。转录组分析显示，YZ 种群中有 44 个 CYP450 基因高表达，且Musi_010089、Musi_009309、Musi_005135这 3 个基因与 CYP450 活性呈显著正相关，在 YZ 种群中的表达量显著高于其他种群。
3.3 UGT 活性与基因表达
UGT 活性在 YZ 种群中最高，HP 种群最低。YZ 种群的 19 个 UGT 基因均高表达，其中MusiPT_018563仅在 YZ 种群中高表达，但整体上 UGT 酶活性与 RNA 表达无显著整体相关性，部分 UGT 基因间存在正相关。
3.4 AChE 和 CarE 活性与基因表达
AChE 活性在 YZ 和 Lab-S 种群中较高，XW、NJ、HP 种群较低；CarE 活性在 XW 种群中显著最高。CCE 基因表达在 HP 种群中高表达基因数最多，MusiPT_021594与 AChE 活性正相关，MusiPT_006325与 CarE 活性正相关，MusiPT_006095和MusiPT_003750与 CarE 活性负相关。
3.5 GST 活性与基因表达
GST 活性在 XW 和 HP 种群中最高，YZ 和 Lab-S 种群较低。YZ 种群的 GST 基因普遍高表达，HP 和 XW 种群中MusiPT_006105、MusiPT_020024、MusiPT_021660与 GST 活性呈显著正相关。
3.6 WGCNA 分析
WGCNA 分析识别出 MEblue、MEturquoise、MEbrown 三个模块与杀虫剂抗性相关。MEblue 模块与诺瓦隆的 LC??呈正相关，枢纽基因包括 CYP450、GST、CCE 基因；MEturquoise 模块与啶虫脒的 LC??正相关，以 CYP450 基因为主；MEbrown 模块与啶虫脒 LC??正相关，与多种杀虫剂 LC??负相关，枢纽基因包含 UGT 和 CYP450 基因。
研究结论表明，豆花蓟马不同田间种群的杀虫剂抗性存在显著差异，解毒酶活性与基因表达的变化是抗性形成的重要机制。其中，CYP450、UGT、CarE、AChE 和 GST 等解毒酶通过酶活性增强和相关基因表达上调参与抗性，WGCNA 筛选出的 10 个 CYP450 基因和 3 个 UGT 基因作为枢纽基因，在抗性网络中起关键作用。
这项研究不仅揭示了豆花蓟马抗药性的分子机制，为理解其抗性进化提供了理论依据，更重要的是为田间抗性管理提供了切实的指导。例如，根据不同地区种群的抗性谱，合理轮换使用杀虫剂（如在 XW 地区推荐多杀霉素和诺瓦隆），避免单一药剂的过度使用，有助于延缓抗药性的发展。同时，研究识别的关键基因和通路，为开发新的抗药性监测靶点和高效低毒药剂提供了方向，对保障豆类作物的安全生产和食品安全具有重要意义。
