斜纹夜蛾抗氟西汀蛋白SfNrf6的分子特征及其在氰虫酰胺耐受性中的作用机制研究

本研究针对草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda, FAW)对新型二酰胺类杀虫剂氰虫酰胺(cyantraniliprole)产生抗性的科学问题，通过RNA-Seq和RT-qPCR技术鉴定出关键抗性基因SfNrf6，证实其通过上调表达介导昆虫耐药性。该发现为FAW抗性治理提供了新靶点，对研发新型杀虫剂和制定抗性管理策略具有重要指导意义。

　　

近年来，草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda, FAW)作为全球性入侵害虫，已对包括二酰胺类在内的多种杀虫剂产生严重抗性。这种起源于美洲的夜蛾科害虫自2018年入侵中国后迅速扩散，给玉米等作物造成巨大损失。尽管氰虫酰胺(cyantraniliprole)作为第二代邻甲酰氨基苯甲酰胺类杀虫剂表现出优异防效，但波多黎各田间种群已出现抗性报道，实验室筛选13代后抗性倍数更高达23.97倍(h²=0.127)，揭示深入研究抗性机制的紧迫性。

江苏省重点研发计划(现代农业)资助下，扬州大学研究人员在《Pesticide Biochemistry and Physiology》发表重要成果。团队通过比较氰虫酰胺敏感(SfCYAN-S)和抗性(SfCYAN-R)品系的转录组差异，锁定关键基因SfNrf6——该基因编码的nose resistant to fluoxetine蛋白家族成员此前从未被报道与杀虫剂抗性相关。研究采用RT-PCR克隆、系统发育分析、时空表达谱检测、RNA干扰和细胞毒性实验等技术手段，首次揭示SfNrf6在FAW氰虫酰胺耐受性中的核心作用。

主要技术路线包括：从云南玉溪田间种群建立实验室抗性品系；基于RNA-Seq筛选差异表达基因；采用RT-qPCR验证基因表达模式；通过dsRNA注射实现体内基因沉默；利用Sf9细胞系进行体外细胞活力检测。

相对表达量分析显示SfNrf6在抗性品系中表达量较敏感品系显著上调4.83倍，与转录组数据一致。序列特征表明该基因cDNA全长2094bp，编码697个氨基酸的蛋白，含有保守的Nrf结构域和酰基转移酶结构域，与家蚕(Bombyx mori)同源蛋白相似度最高。组织分布研究发现该基因在中肠组织高表达，且在幼虫接触氰虫酰胺1-2小时后表达显著升高。

最具突破性的发现来自功能验证实验：通过RNAi敲低SfNrf6使FAW对氰虫酰胺的敏感性显著增加；相反，Sf9细胞中过表达该基因可增强细胞在氰虫酰胺处理下的存活率。这些结果首次证实Nrf家族成员直接参与昆虫对二酰胺类杀虫剂的解毒过程。

讨论部分指出，虽然Nrf蛋白最初因介导线虫(C. elegans)抗抑郁药氟西汀耐药性被发现，但本研究首次将其功能拓展至农业害虫化学防治领域。SfNrf6可能通过脂质转运或解毒代谢途径帮助昆虫应对氰虫酰胺压力，这种新发现的抗性机制为设计新型杀虫剂提供了分子靶点。考虑到FAW已对全球47种活性成分产生抗性，该研究对制定基于靶标基因监测的抗性治理策略具有重要实践价值。

研究同时提出若干待解问题：SfNrf6确切的作用机制尚需深入解析；该基因在不同地理种群中的多态性分布有待调查；其与已知抗性基因(如鱼尼丁受体突变)的协同作用值得探讨。这些方向将为后续研究提供重要思路。