“Coordinated sequestration and transcriptional regulation drive CSP2-mediated chlorpyrifos resistance in Nilaparvata lugens”文章发表在《Pest Management Science》。本研究明确褐飞虱CSP2依靠蛋白螯合与转录去抑制双重途径介导毒死蜱抗性：CSP2凭借特异氨基酸位点高亲和力结合毒死蜱及其剧毒代谢产物毒死蜱氧磷，隔离农药毒性；抗性个体因FoxO转录抑制因子表达下调，解除对CSP2的转录束缚造成基因过量表达。CSP2与CSP15功能分化、协同配合，搭建起褐飞虱多层级抗毒死蜱防御体系。
研究背景
褐飞虱是水稻毁灭性害虫，毒死蜱等有机磷药剂常年施用催生严重抗药性。昆虫抗药性经典机理包括靶标位点变异、代谢酶解毒与表皮渗透性降低，近些年化学感受蛋白（CSP）介导的农药螯合被认定为新型抗性通路。前期研究发现抗性褐飞虱体内CSP2、CSP15异常高表达，CSP15可通过抑制CYP6BD12活性减少有毒代谢物生成，但CSP2结合农药的分子结构基础、过量表达的转录调控机制始终未知。研究采用实验室长期饲养的敏感品系和连续选育40代、抗性倍数超200的高抗品系开展试验。
主要研究结果
第结合位点鉴定：依托分子对接、定点突变、荧光竞争结合试验，确定Lys20、Asp51负责结合毒死蜱，Asp25专一结合毒死蜱氧磷；野生型CSP2对两种农药抑制常数Ki分别为3.36±0.17μM、5.40±0.27μM，关键位点突变为丙氨酸后蛋白结合能力断崖式下跌。大肠杆菌活体耐受试验进一步证明，关键氨基酸突变会彻底丧失CSP2的农药解毒保护功能。
转录调控挖掘：测序证实敏感、抗性品系CSP2编码区和启动子无序列突变，排除基因自身变异；启动子截短与双荧光素酶试验证实FoxO结合CSP2启动子-1292~-982片段，可抑制34.31%启动子活性；活体RNA干扰沉默FoxO后，CSP2表达显著上升，褐飞虱对毒死蜱敏感性下降，而同家族FoxP不参与CSP2调控。
蛋白功能分工：CSP15在上游阻断农药活化产毒，CSP2在下游直接捕获原药与有毒代谢产物，二者分工互补。
研究总结
该研究从蛋白配体互作和基因转录调控两个维度阐明CSP2抗药分子机理，完善了褐飞虱CSP家族协同抗药的理论体系，为开发抗性治理靶向药剂、延缓田间褐飞虱抗药性演化提供重要理论依据。
原文链接：
https://doi.org/10.1002/ps.70905
