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草地貪夜蛾解毒代謝相關基因家族的進化分析
關鍵詞：草地貪夜蛾 p450 gst ugt 擴增
摘要：近年來草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda在世界各地猖獗為害,其寄主范圍廣,且已對多種化學藥劑和轉Bt玉米產生抗性。本文對包括草地貪夜蛾在內的14種昆蟲進行了解毒代謝相關基因家族的注釋,在草地貪夜蛾中發現了152個細胞色素P450(cytochrome p450,P450)、92個ABC轉運蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC transporter)、44個谷胱甘肽轉移酶(glutathione s-transferase,GST)以及39個尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉移酶(UDP-glucuronosyl-transferase,UGT)。與其他鱗翅目物種相比,草地貪夜蛾的P450和GST基因數量最多,其中152個P450基因可被歸類至Mito、CYP2、CYP3和CYP4四個簇中;Mito和CYP2簇的P450基因總數與家蠶Bombyx mori相近,但CYP3和CYP4簇的P450基因明顯多于家蠶,進化分析結果顯示CYP3和CYP4簇的P450基因發生了明顯的擴增;與家蠶P450基因的共線性分析發現草地貪夜蛾89個P450基因在其基因組上呈簇分布并發生了簇的擴增;與家蠶相比,GST和ABC轉運蛋白家族基因的數量明顯增多。UGT基因家族沒有明顯增加,但在基因進化分析中有成簇現象,表明可能存在近期的擴增事件。本研究首次從基因組水平鑒定了草地貪夜蛾解毒代謝相關基因家族,對理解草地貪夜蛾的生物學特性及抗性的形成具有重要指導意義。
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