子科生物報(bào)道：近日，我校植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院李建洪教授領(lǐng)銜的農(nóng)藥毒理學(xué)與有害生物抗藥性團(tuán)隊(duì)研究成果以“CeO2 nanohybrid as a synergist for insecticide resistance management”為題在Chemical Engineering Journal發(fā)表。研究人員研發(fā)了一種基于抑制害蟲(chóng)抗藥性關(guān)鍵基因表達(dá)而實(shí)現(xiàn)害蟲(chóng)高效治理策略的納米助劑MON@CeO2，為靶向害蟲(chóng)抗藥性的治理策略提供了新視角及技術(shù)手段，也為我國(guó)水稻等作物殺蟲(chóng)劑減量使用和綠色高質(zhì)量安全生產(chǎn)提供了一種新的途徑。

化學(xué)農(nóng)藥已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不可缺少的重要生產(chǎn)資料，而農(nóng)藥的不科學(xué)合理使用將會(huì)導(dǎo)致害蟲(chóng)抗藥性暴發(fā)，嚴(yán)重影響糧食安全。褐飛虱（Nilaparvata lugens）是水稻生產(chǎn)上首要害蟲(chóng)，因其危害嚴(yán)重被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列入《一類(lèi)農(nóng)作物病蟲(chóng)害名錄》。近年來(lái)，化學(xué)農(nóng)藥的不合理使用等使褐飛虱田間種群抗藥性水平居高不下（Liao et al., 2021 Insect Sci），導(dǎo)致該害蟲(chóng)屢屢暴發(fā)成災(zāi)。

研究團(tuán)隊(duì)在多年對(duì)褐飛虱抗性監(jiān)測(cè)和抗藥性機(jī)制研究基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)褐飛虱解毒酶細(xì)胞色素P450基因（NlCYP6ER1等）過(guò)表達(dá)是介導(dǎo)褐飛虱對(duì)目前廣泛應(yīng)用的新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生抗性的主要原因（Mao et al., 2019 Pestic Biochem Physiol; Liao et al., 2019 Pest Manag Sci; Mao et al., 2021 Insect Sci; Jin et al., 2021 Pest Manag Sci）。此外，殺蟲(chóng)劑暴露會(huì)增加褐飛虱體內(nèi)ROS水平，進(jìn)一步介導(dǎo)其體內(nèi)解毒酶基因上調(diào)表達(dá)（Zhang et al., 2021 Pest Manag Sci）。同樣，解毒代謝酶細(xì)胞色素P450基因過(guò)表達(dá)引起靶標(biāo)害蟲(chóng)對(duì)常用殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生抗性在白背飛虱、棉蚜、草地貪夜蛾等重大害蟲(chóng)中具有普遍性。

MON@CeO2的制備流程及“克抗”機(jī)制

基于團(tuán)隊(duì)前期研究，以害蟲(chóng)抗藥性主要基因?yàn)榘袠?biāo)，創(chuàng)新性的制備了一種抑制害蟲(chóng)抗藥性基因表達(dá)水平的納米助劑MON@CeO2。MON@CeO2具有類(lèi)SOD酶活性，可顯著抑制褐飛虱體內(nèi)ROS水平，從而抑制抗藥性P450基因（NlCYP6ER1、NlCYP6CW1和NlCYP4CE1）的表達(dá)。MON@CeO2和殺蟲(chóng)劑聯(lián)合使用后，可顯著降低褐飛虱抗藥性種群P450基因表達(dá)水平，從而顯著提高主要?dú)⑾x(chóng)劑的生物活性，表現(xiàn)出良好的殺蟲(chóng)劑增效和抗藥性延緩潛能。

此外，研究發(fā)現(xiàn)MON@CeO2可顯著提升殺蟲(chóng)劑對(duì)白背飛虱、草地貪夜蛾和棉蚜抗藥性種群的毒力，表現(xiàn)出廣譜高效的殺蟲(chóng)劑增效助劑性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。本研究立足作物綠色高質(zhì)量安全生產(chǎn)的重大需求，為突破重要害蟲(chóng)抗藥性引發(fā)的防控瓶頸問(wèn)題構(gòu)建了創(chuàng)新性防控策略，為害蟲(chóng)抗藥性高質(zhì)量治理及農(nóng)藥的減量增效使用提供技術(shù)支撐。