通过转录组分析及实时验证，揭示了多食性蓟马（Polyphagotarsonemus latus）对菲纳嗪（Fenazaquin）抗性的分子基础

《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》：Molecular basis of Fenazaquin resistance in Polyphagotarsonemus latus revealed by transcriptome profiling and real-time validation

【字体：大中小】 时间：2026年09月04日 来源：Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics 2.2

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　　•广螨已经对fenazaquin产生了抗性，这种抗性与多个基因有关。•形成了五个新的细胞色素P450单加氧酶亚家族。•在CYP450中，第3族发生了特定谱系的扩展。•螨类特有的mu和delta类GST表现出扩展。•ABC转运蛋白在C、G和H亚家族中也表现出扩展。引言螨是一种微小的

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广螨已经对fenazaquin产生了抗性，这种抗性与多个基因有关。
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形成了五个新的细胞色素P450单加氧酶亚家族。
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在CYP450中，第3族发生了特定谱系的扩展。
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螨类特有的mu和delta类GST表现出扩展。
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ABC转运蛋白在C、G和H亚家族中也表现出扩展。

引言

螨是一种微小的节肢动物，它们栖息在多种环境中，表现出巨大的进化多样性，并在生态系统中扮演着重要角色（Walter和Proctor，2013年）。其中，植食性螨类对植物健康和作物保护非常重要（De Lillo等人，2018年），因为它们通常在宿主适应性和解毒机制方面比昆虫害虫更具优势（Blaazer等人，无日期）。广螨Polyphagotarsonemus latus（Banks）属于Tarsonemidae科，于1890年首次在斯里兰卡被发现（Green，1890年），随后通过贸易和商业活动传播到各大洲（Ovando-Garay等人，2022年）。P. latus的快速繁殖在热带、亚热带和温室环境中普遍存在，这得益于多种内在和外在因素，包括其短的生命周期、雌性占优势的性别比例、无性生殖方式、合适的宿主植物的可用性以及适宜的微气候条件（Rai等人，2007年；Luypaert等人，2014年）。

由于广食性，P. latus会影响57个不同科的植物（LeFors，2018年），对辣椒、桑树、黄麻、茶树、棉花、芝麻以及许多观赏植物造成严重损害，最终导致产量损失（Khajuria等人，2013年；Girish等人，2014年）。P. latus的幼虫和成虫都以幼叶和生长点为食，引起植物特有的反应和产生植物毒素（Ovando-Garay等人，2022年）。常见症状包括土豆块茎出现深裂口、突起、叶片卷曲、辣椒生长受阻、枯死枝条、木瓜茎部肿胀、黄麻分枝不规则、柑橘果实出现银色斑点以及桑叶变粗糙如软木（Rodríguez等人，2017年；Arunkumar和Srinivasa，2021年；Nasrin等人，2021年）。由于螨的体积很小（<0.2毫米），它们经常被忽视，导致症状被误认为是植物病害、病毒感染、除草剂危害或营养缺乏（Kotresh等人，2020年）。

P. latus的管理主要依赖于化学控制，多种具有不同作用机制的杀螨剂在农业生态系统中被广泛使用（Halder等人，2015年；Mehta和Raghuraman，2019年）。其中，线粒体电子转运抑制剂（METIs）通过破坏线粒体呼吸链发挥关键作用（Halder等人，2021年）。由于效果显著，Fenazaquin、Fenpyroximate、Cyenopyrafen、Pyridaben、Pyrimidifen和Tolfenpyrad等METI化合物在全球范围内被广泛用于螨类控制（Van Leeuwen等人，2015年；Sun等人，2022年）。然而，过度和无节制的使用导致了多种螨类的抗性和交叉抗性（Kim等人，2004年；Van Leeuwen等人，2009年；Sharma，2017年；Mattupurath等人，2023年）。在印度的P. latus野外种群中，据报道其对Fenazaquin的抗性增加了9-45倍（Augustine等人，2023a）。此外，在经过多次暴露后，一个经过Fenazaquin筛选的实验室P. latus菌株的抗性增加了近100倍，表明其在短时间内可能发展出高度抗性（Augustine等人，2023b）。

近年来，基因组资源的进步显著提高了我们对昆虫害虫外源物质代谢的理解（Li等人，2019年）。然而，关于蜱的遗传数据仍然有限。对二斑叶螨 Koch的基因组和转录组的研究发现了许多独特的解毒基因、它们的转录可塑性以及水平基因转移的实例，这些都促进了该物种抗性的快速进化（Van Leeuwen等人，2010年；Grbi?等人，2011年）。尽管已经对P. latus的生态学、生物学和管理进行了大量研究，但控制解毒的遗传机制仍待探索。最近，来自印度的P. latus的全基因组已被测序，并进行了详细的注释（Mohan等人，2024年）。使用Hifiasm v0.16程序组装了来自单倍雌性菌株的全基因组序列，最终得到的基因组由两个大小为49.1 Mb的contig组成（Mohan等人，2024年）。

在分子水平上彻底研究杀螨剂的抗性对于制定有效的抗性管理策略至关重要。因此，本研究对耐Fenazaquin（FEN-SEL）和敏感（NBAIR-GR-TAR-01a）的P. latus种群进行了比较转录组测序。该研究旨在通过分析基因表达模式来识别与METI抗性相关的关键基因。这些发现有助于更深入地了解抗性机制，并支持开发可持续螨类管理的靶标策略。

章节片段

螨类培养和样本制备

在一个受控环境条件（温度25±5°C和相对湿度65±5%）下，使用盆栽桑树作为宿主，在印度班加罗尔的ICAR-National Bureau of Agricultural Insect Resources培育了一个P. latus单倍雌性菌株（国家编号NBAIR-GR-TAR-01a）的昆虫生长室。该菌株被分为两个亚种群：其中一个称为Pa-Lab，在没有接触外源物质的情况下保持了70代，作为敏感种群

RNA-Seq和转录组组装总结

对耐Fenazaquin和敏感P. latus菌株的RNA-Seq分析产生了151 bp的配对末端读段，最小测序深度为5400万条读段。原始序列数据和组装的转录组已存入NCBI数据库，SRA访问号为SRR21762741至SRR21762746，TSA访问号为GKCU00000000.1。经过质量过滤后，共组装了136,991,491个碱基，N50值为2427 bp，GC含量为40.75%

讨论

Fenazaquin（4-(2-(4-t-butylphenyl) ethoxy) quinazoline）是一种广谱、非系统性的杀螨剂，用于控制植食性和寄生性螨类（Alinejad等人，2014年）。它属于线粒体电子转运抑制剂（METI-I）类，对螨类的所有阶段都有效。它通过干扰辅酶Q0位点的复合体I来影响呼吸代谢（Dekeyser，2005年）。然而，Fenazaquin和其他杀螨剂（如Diafenthiuron）的过度使用

结论

本研究是首次对P. latus的杀螨剂抗性进行全面的分子分析，提供了对其抗性机制的宝贵见解。阐明这些机制有助于识别和筛选靶点抗性等位基因，并支持设计有效的抗性管理策略，包括轮换使用杀螨剂计划和开发针对抗性进化关键位点的新型干预措施。虽然进一步

CRediT作者贡献声明

Neenu Augustine：撰写——原始草案、方法学、研究、数据管理。Muthugounder Mohan：撰写——审稿与编辑、监督、资源管理、项目管理、方法学、研究、资金获取、概念构思。Karuppannasamy Ashok：撰写——审稿与编辑。Upasna Selvapandian：方法学。Selva Babu Selvamani：数据管理。P.J. Aneesha：形式分析、数据管理。Thiruvengadam Venkatesan：方法学、概念构思。R. Gandhi Gracy：

资助

印度农业研究委员会（ICAR）- 基因组学研究平台（CRP）资助完成。

利益冲突声明

致谢

本研究得到了印度农业研究委员会和印度政府农业研究与教育部的支持。作者感谢ICAR-National Bureau of Agricultural Insect Resources（印度班加罗尔）提供了进行这项研究所需的设施。作者还感谢

联系信箱：

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