メロン/ワタアブラムシ（Aphis gossypii Glover）のジノテフランに対する代謝抵抗性には、CYP6CY14、CYP6CY22、CYP6UN1の3つのチトクロームP450遺伝子の過剰発現が関与していることが明らかになった

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Pestic Biochem Physiol.2020 Jul;167:104601. S0048-3575(20)30096-1. doi: 10.1016/j.pestbp.2020.104601.Epub 2020-05-11.

メロン/ワタアブラムシ（Aphis gossypii Glover）のジノテフランに対する代謝抵抗性には、CYP6CY14、CYP6CY22、CYP6UN1の3つのチトクロームP450遺伝子の過剰発現が関与していることが明らかになった

The overexpression of three cytochrome P450 genes CYP6CY14, CYP6CY22 and CYP6UN1 contributed to metabolic resistance to dinotefuran in melon/cotton aphid, Aphis gossypii Glover.

Anqi Chen
Huihui Zhang
Tisheng Shan
Xueyan Shi
Xiwu Gao

PMID: 32527429 DOI: 10.1016/j.pestbp.2020.104601.

抄録

第3世代ネオニコチノイド系薬剤であるDinotefuranは，中国でメロン・綿花アブラムシAphis gossypii Gloverに対して散布されている。本研究では，A. gossypiiにおけるジノテフランの抵抗性発生の危険性，交差抵抗性のパターン，および潜在的な抵抗性機構について検討した。ディノテフランを用いた連続選抜により，74.7倍の抵抗性を示すディノテフラン耐性株を樹立した。DinR 株はチアメトキサム (15.2 倍 ) に対しては中程度の交差耐性を示したが、イミダクロプリドに対しては交差耐性を示さなかった。相乗効果アッセイでは、ピペロニルブトキシドとトリフェニルリン酸塩が DinR 株に対してジノテフランの毒性に対してそれぞれ 8.3 と 2.5 の相乗効果を示したが、マレイン酸ジエチルは相乗効果を示さなかった。チトクロームP450モノオキシゲナーゼおよびカルボキシルエステラーゼの活性は、感受性株（SS）よりもDinR株の方が有意に高かった。さらに、遺伝子発現の結果、DinR株はSS株に比べてCYP6CY14、CYP6CY22、CYP6UN1が有意に過剰発現していた。また、CYP6CY14の発現は、DinR株ではSS株と比較して5.8倍高かった。また、A. gossypiiのCYP6CY14、CYP6CY22及びCYP6UN1の転写は、ジノテフラン曝露に対する用量及び時間依存性を示した。さらに、CYP6CY14、CYP6CY22及びCYP6UN1をRNA干渉（RNAi）によりノックダウンすると、A. gossypiiの死亡率が有意に上昇した。これらの結果から、CYP6CY14、CYP6CY22、CYP6UN1の過剰発現がA. gossypiiのジノテフラン耐性に寄与していることが明らかになった。

Dinotefuran, the third-generation neonicotinoid, has been applied against melon/cotton aphid Aphis gossypii Glover in China. The risk of resistance development, cross-resistance pattern and potential resistance mechanism of dinotefuran in A. gossypii were investigated. A dinotefuran-resistant strain of A. gossypii (DinR) with 74.7-fold resistance was established by continuous selection using dinotefuran. The DinR strain showed a medium level of cross resistance to thiamethoxam (15.2-fold), but no cross resistance to imidacloprid. The synergism assay indicated that piperonyl butoxide and triphenyl phosphate showed synergistic effects on dinotefuran toxicity to the DinR strain with a synergistic ratio of 8.3 and 2.5, respectively, while diethyl maleate showed no synergistic effect. The activities of cytochrome P450 monooxygenase and carboxylesterase were significantly higher in DinR strain than in susceptible strain (SS). Moreover, the gene expression results showed that CYP6CY14, CYP6CY22 and CYP6UN1 were significantly overexpressed in DinR strain compared with SS strain. The expression of CYP6CY14 was 5.8-fold higher in DinR strain than in SS strain. Additionally, the transcription of CYP6CY14, CYP6CY22 and CYP6UN1 in A. gossypii showed dose- and time-dependent responses to dinotefuran exposure. Furthermore, knockdown of CYP6CY14, CYP6CY22 and CYP6UN1 via RNA interference (RNAi) significantly increased mortality of A. gossypii, when A. gossypii was treated with dinotefuran. These results demonstrated the overexpression of CYP6CY14, CYP6CY22 and CYP6UN1 contributed to dinotefuran resistance in A. gossypii.