Mapeo Genético de Alta Resolución Combinado con Perfilado de Transcriptoma Revela Que Tanto la Resistencia en el Sitio Objetivo Como el Aumento de la Detoxificación Confieren Resistencia al Piréthroid Bifenthrin en la Araña Roja
Autores: De Beer, Berdien; Vandenhole, Marilou; Njiru, Christine; Spanoghe, Pieter; Dermauw, Wannes; Van Leeuwen, Thomas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Mapeo Genético de Alta Resolución Combinado con Perfilado de Transcriptoma Revela Que Tanto la Resistencia en el Sitio Objetivo Como el Aumento de la Detoxificación Confieren Resistencia al Piréthroid Bifenthrin en la Araña Roja
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Piréteros
Resistencia
Mutaciones
VGSC
Desintoxicación
Bifentrina
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Los piretroides son insecticidas ampliamente aplicados en la agricultura, pero su uso frecuente ha provocado muchos casos de resistencia, en los cuales se ha demostrado que las mutaciones en el canal de sodio dependiente de voltaje (VGSC), el sitio objetivo de los piretroides, juegan un papel importante. Sin embargo, para el ácaro araña, también se ha demostrado que el aumento de la detoxificación contribuye a la resistencia contra el piretroide bifentrina. Aquí, realizamos un mapeo de QTL para identificar los loci genómicos subyacentes a la resistencia a la bifentrina. Se identificaron dos loci en el cromosoma 1, siendo el gen VGSC localizado cerca del segundo QTL y albergando la conocida mutación L1024V. Además, la presencia de una mutación L925M en el VGSC de una cepa altamente resistente a la bifentrina y su pérdida en su línea derivada, susceptible, endogámica, indicaron la importancia de las mutaciones en el sitio objetivo en la resistencia a la bifentrina. Además, los experimentos de RNAseq revelaron que los genes que codifican enzimas de detoxificación, incluyendo carboxil/colina esterasa (CCEs), monooxigenasas de citocromo P450 y transferasas de UDP-glicósilo (UGTs), estaban sobreexpresados en cepas resistentes. Los bioensayos de toxicidad con bifentrina (piretroides éster) y etofenprox (piretroides no éster) también indicaron un posible papel para las CCEs en la resistencia a la bifentrina. Por lo tanto, se expresaron funcionalmente una selección de CCEs y UGTs, y se demostró que CCEinc18 metaboliza la bifentrina, mientras que teturUGT10 podría glicosilar el alcohol de bifentrina. Para concluir, nuestros hallazgos sugieren que tanto los mecanismos de sitio objetivo como los metabólicos subyacen a la resistencia a la bifentrina, y estos podrían sinergizar altos niveles de resistencia.
Descripción
Los piretroides son insecticidas ampliamente aplicados en la agricultura, pero su uso frecuente ha provocado muchos casos de resistencia, en los cuales se ha demostrado que las mutaciones en el canal de sodio dependiente de voltaje (VGSC), el sitio objetivo de los piretroides, juegan un papel importante. Sin embargo, para el ácaro araña, también se ha demostrado que el aumento de la detoxificación contribuye a la resistencia contra el piretroide bifentrina. Aquí, realizamos un mapeo de QTL para identificar los loci genómicos subyacentes a la resistencia a la bifentrina. Se identificaron dos loci en el cromosoma 1, siendo el gen VGSC localizado cerca del segundo QTL y albergando la conocida mutación L1024V. Además, la presencia de una mutación L925M en el VGSC de una cepa altamente resistente a la bifentrina y su pérdida en su línea derivada, susceptible, endogámica, indicaron la importancia de las mutaciones en el sitio objetivo en la resistencia a la bifentrina. Además, los experimentos de RNAseq revelaron que los genes que codifican enzimas de detoxificación, incluyendo carboxil/colina esterasa (CCEs), monooxigenasas de citocromo P450 y transferasas de UDP-glicósilo (UGTs), estaban sobreexpresados en cepas resistentes. Los bioensayos de toxicidad con bifentrina (piretroides éster) y etofenprox (piretroides no éster) también indicaron un posible papel para las CCEs en la resistencia a la bifentrina. Por lo tanto, se expresaron funcionalmente una selección de CCEs y UGTs, y se demostró que CCEinc18 metaboliza la bifentrina, mientras que teturUGT10 podría glicosilar el alcohol de bifentrina. Para concluir, nuestros hallazgos sugieren que tanto los mecanismos de sitio objetivo como los metabólicos subyacen a la resistencia a la bifentrina, y estos podrían sinergizar altos niveles de resistencia.