意大利蜜蜂α1亚型烟碱型乙酰胆碱受体功能表达和分析

耿俊杰; 王昱权; 张坤; 吴少英

doi:10.15886/j.cnki.rdswxb.20230140

热带生物学报 ›› 2024, Vol. 15 ›› Issue (05) : 623 -631. DOI: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230140

意大利蜜蜂α1亚型烟碱型乙酰胆碱受体功能表达和分析

耿俊杰, 王昱权, 张坤, 吴少英

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摘要

尽管作用于昆虫烟碱型乙酰胆碱受体（nicotinic acetylcholine receptors,nAChRs）的新烟碱类杀虫剂是农作物害虫防治的常用工具，但它们对意大利蜜蜂等传粉昆虫产生严重的负面影响。本研究克隆意大利蜜蜂nAChR α1亚基基因，对其进行系统发育分析，并利用双电极电压钳技术研究α1亚型nAChR与新烟碱类杀虫剂（吡虫啉、噻虫胺和呋虫胺）的相互作用机制。序列比对和系统进化树分析显示，意大利蜜蜂nAChR α1亚基具有典型的n AChRs亚基家族基因结构域特征，与半翅目昆虫的α1亚基关系最远，与同属膜翅目蜜蜂的α1亚基关系最近。将意大利蜜蜂nAChR α1亚基与大鼠nAChR β2亚基在非洲爪蟾卵母细胞中共表达，电生理结果显示吡虫啉对Amα1/rβ2 nAChR的激动效率最高，噻虫胺最低，而Amα1/rβ2 nAChR对呋虫胺的激动亲和力最高，对吡虫啉最低。这表明意大利蜜蜂nAChR α1亚基是新烟碱类杀虫剂的作用靶标之一，并且Amα1/rβ2nAChR对不同新烟碱类杀虫剂敏感性存在差异。本研究结果对于开发作用于害虫的新型高选择性杀虫剂具有重要理论指导意义。