“Adaptive neofunctionalization of ancestral CYP6SN2vB following duplication contributes to abamectin resistance in Chilo suppressalis Walker”文章发表在《Insect Biochemistry and Molecular Biology》。二化螟田间种群对阿维菌素的抗性持续升高且呈扩散趋势，其抗性并非由靶标位点突变引起，而是源于细胞色素P450介导的代谢抗性；祖先CYP6SN2基因经反向复制产生的CYP6SN2vB发生适应性新功能化，是介导二化螟阿维菌素抗性的关键基因，而另一拷贝CYP6SN2vA无此功能，该发现为二化螟阿维菌素抗性治理提供了关键分子依据。
研究背景
阿维菌素是防治抗双酰胺类二化螟的核心替代药剂，二化螟作为水稻重大害虫，每年给我国造成巨额经济损失，但其阿维菌素抗性持续演化，已成为防控难题。节肢动物阿维菌素抗性主要源于靶标位点不敏感和代谢酶解毒，而二化螟未发现谷氨酸门控氯离子通道的抗性突变，P450介导的代谢抗性被推测为关键机制，但具体功能基因尚不明确，亟需开展相关研究。
实验方法
监测2023-2024年中国1市10省35个二化螟田间种群的阿维菌素抗性水平；通过增效剂生测和酶活实验分析P450、酯酶、谷胱甘肽S-转移酶的抗性贡献；利用转录组结合加权基因共表达网络分析筛选候选P450基因，qPCR验证其表达与抗性的相关性；克隆CYP6SN2两个拷贝并分析其染色体定位、基因结构和组织表达模式；构建过表达CYP6SN2vA/vB的转基因果蝇，验证其抗性功能；通过同源建模和分子对接解析基因拷贝与阿维菌素的结合机制。
核心结果
二化螟阿维菌素抗性逐年上升，湘赣浙为高抗核心区，川辽种群仍敏感；P450和酯酶是抗性关键，谷胱甘肽S-转移酶作用微弱；筛选出6个候选P450基因，其中CYP6SN2vA/vB的表达与抗性显著相关，二者为26号染色体反向复制产物，vB在马氏管、中肠等解毒组织高表达，且以短3′-UTR亚型为主；过表达CYP6SN2vB的果蝇对阿维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐分别产生2.4、1.9倍抗性，vA无抗性；分子对接显示vB可结合阿维菌素并可能通过羟化代谢解毒，而vA的底物识别区SRS1内折压缩结合腔，无法与阿维菌素结合。
研究结论
二化螟阿维菌素抗性的持续扩散由P450介导的代谢抗性主导，CYP6SN2基因经复制后，vB发生适应性新功能化，其组织表达特征和蛋白结构差异使其具备阿维菌素代谢解毒能力，是介导抗性的关键基因，而vA未参与抗性形成。该研究揭示了二化螟阿维菌素抗性的分子基础，明确了抗性关键基因的作用机制，为研发针对性的抗性监测技术和制定可持续的二化螟防控策略提供了重要理论支撑。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.ibmb.2025.104357
