苹果蠹蛾λ-氯氟氰菊酯抗性机制：G蛋白偶联受体(CpGPCRs)的过表达及其调控作用

【编辑推荐】本研究通过转录组分析发现苹果蠹蛾(Cydia pomonella)抗性种群中5个G蛋白偶联受体(GPCRs)家族成员(CpGPCR4/55/68/76/94)显著过表达。实验证实CpGPCR4/55/68通过调控20-羟基蜕皮酮(20E)水平和MAPK信号通路，影响幼虫发育并介导对λ-氯氟氰菊酯(LCT)的抗性，为害虫抗药性治理提供新靶点。

　　

亮点

• 鉴定出5个与LCT抗性相关的CpGPCRs基因

• 抗性种群中CpGPCR4/55/68/76/94在幼虫中肠显著过表达

• RNAi沉默CpGPCR4/55/68增加幼虫对LCT敏感性

• CpGPCR55调控20E水平并影响幼虫蜕皮过程

讨论

G蛋白偶联受体(GPCRs)作为生物体内信号转导的关键调控因子，在多种昆虫的杀虫剂抗性机制中发挥重要作用。本研究发现苹果蠹蛾LCT抗性种群中，来自A家族的CpGPCR4/55、B家族的CpGPCR68/76和F家族的CpGPCR94呈现组织特异性过表达模式。值得注意的是，这些受体在抗性幼虫中肠的表达量显著高于敏感种群，暗示其可能通过调控中肠解毒酶系统（如P450s和GSTs）参与抗性形成。

RNA干扰实验证实，沉默CpGPCR4/55不仅显著降低幼虫存活率，还使LCT敏感性恢复。特别有趣的是，dsGPCR55处理组幼虫出现蜕皮障碍，伴随20-羟基蜕皮酮(20E)滴度下降，这表明该受体可能通过调控蜕皮激素信号通路影响发育进程。这些发现为理解GPCR介导的"发育-抗性"协同调控网络提供了新视角。

结论

本研究系统揭示了CpGPCRs在苹果蠹蛾LCT抗性中的核心作用：1）通过MAPK/CREB等通路调控解毒酶表达；2）影响20E激素稳态从而协调发育与抗性；3）不同家族GPCRs形成功能互补的抗性调控网络。这些成果不仅深化了对昆虫抗药性分子机制的认识，更为开发基于GPCR靶标的新型害虫防控策略奠定了理论基础。