近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员、中国工程院院士张友军团队在知名期刊《高级研究杂志》（Journal of Advanced Research）发表论文，揭示了GPCR-MAPK-E75信号轴调控烟粉虱对新烟碱类杀虫剂噻虫啉抗性与生殖权衡的分子机制，为蔬菜害虫烟粉虱的抗性监测预警和综合防控提供理论依据。

烟粉虱成虫。中国农科院蔬菜所供图

烟粉虱是一种重大蔬菜害虫，对我国及全球农作物安全生产造成严重威胁。新烟碱类杀虫剂是当前田间防治烟粉虱的主要药剂，因长期过量施用，烟粉虱对其产生高水平抗性。团队前期研究发现细胞色素P450介导的解毒代谢增强是我国田间烟粉虱产生杀虫剂抗性的主导机制。不过抗性进化常伴随生长发育迟缓、繁殖力降低等“适合度代价”，这种“收益—代价”的权衡不仅是抗性演化的重要因素，也是制定抗性治理策略的重要依据。

该研究明确了烟粉虱对新烟碱类杀虫剂噻虫啉的抗性水平及其生殖力减弱的适合度代价；进一步分析阐明了细胞色素 P450 酶 CYP6EM1 在噻虫啉抗性中的功能。此外，研究揭示了磷酸化激活后的蜕皮激素诱导蛋白75（E75）可以同时结合抗性P450基因CYP6EM1和生殖代价形成基因Bg上游启动子区域，导致烟粉虱抗性水平提升但伴随繁殖能力减弱的适合度代价。

研究同时发现，GPCR蛋白可促进下游E75发生磷酸化，从而阐明该GPCR-MAPK-E75调控轴发挥着双重转录调控功能，一方面正向激活P450解毒基因CYP6EM1的表达，另一方面负向抑制卵子发生关键基因Bg的转录。

该研究丰富了昆虫抗药性的转录调控网络认知，为开发靶向解毒酶信号通路的新型害虫防控策略提供理论基础。

蔬菜所博士后黄明娇、刘少楠、付步礼和龚培盼为该论文共同第一作者。张友军、蔬菜所研究员杨鑫为论文通讯作者。研究获得国家自然科学基金和中国农业科学院科技创新工程等项目资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.jare.2026.03.033