烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius),是半翅目、粉虱科昆虫。烟粉虱作为世界上最具破坏性的吸食性农业害虫之一,已经造成了全球多地域的严重经济损失。目前比较有效的昆虫综合治理方式为化学防治,新烟碱类杀虫剂因具有独特的作用机制,低毒高效等优势特点被广泛应用。噻虫嗪(thiamethoxam)作为第二代新烟碱类杀虫剂的代表,已经在田间广泛推广使用,但也正是由于其长期大量施用,田间烟粉虱对药物产生了严重的抗性。本研究通过一系列分子手段研究CYP6CX2,CYP6CX3基因的功能与体外表达及代谢,深入探究烟粉虱对噻虫嗪的抗药性机制。主要研究结果如下:CYP6CX2和CYP6CX3为烟粉虱CYP6家族成员,有细胞色素P450特有的保守结构域。CYP6CX2基因全长(开放阅读框)为1575bp,编码524个氨基酸;CYP6CX3基因全长为1524bp,编码507个氨基酸。两基因经过与转录组数据库比对相似度极高,通过克隆已经得到两基因的全长序列。应用荧光定量PCR实验分析表明,相比于敏感种群,抗性种群中CYP6CX2基因m RNA转录水平为2.75倍;在两个抗性种群中CYP6CX3基因m RNA转录水平为4.45和3.11倍。两基因都有显著的过量表达,初步证明两基因与噻虫嗪药剂存在相关性。CYP6CX2、CYP6CX3在卵期和若虫期基本无表达,却都在成虫体内有表达,后续重点研究成虫。应用饲喂法进行RNA干扰,在烟粉虱体内两基因均能够被干扰掉,干扰后饲喂噻虫嗪药剂,CYP6CX2没有死亡率差异变化;CYP6CX3基因相比对照ds GFP而言,死亡率显著增加。通过RNA干扰实验再次验证了CYP6CX3与噻虫嗪抗性有关。通过饲喂方法验证基因被药剂诱导情况,用荧光定量PCR方法检验,CYP6CX2,CYP6CX3的表达量均呈现增加的趋势,该实验证明两基因在此条件下可以被噻虫嗪诱导进行表达。在果蝇S2细胞中进行CYP6CX2,CYP6CX3蛋白表达,用荧光定量PCR方法检测基因导入细胞后的表达情况,发现CYP6CX2,CYP6CX3的m RNA转录水平都有显著的增加,证明两基因在该条件下可以过量表达。将表达后的细胞回收处理后进行质谱检测CYP6CX2,CYP6CX3蛋白代谢噻虫嗪的情况。噻虫嗪化合物的保留时间在6.92左右,CYP6CX2和CYP6CX3分别在8.96min和8.75min出现小峰,发现两个时间点都是噻虫嗪去甲基化的甲基三嗪酮衍生物(TMX-dm-tri),认为其是噻虫嗪最终降解产物。通过实验一系列分子技术研究手段,证明CYP6CX2,CYP6CX3与杀虫剂噻虫嗪有强烈相关性,并通过外源细胞表达后检测出两基因可能参与该药剂的代谢,代谢产物是噻虫嗪去甲基化的甲基三嗪酮衍生物,后续还需要更多证据证明噻虫嗪在烟粉虱体内的代谢机制。