昆虫学报

作者：李寿银,李慧,郭金燕,郝德君

单位：1. 南京警察学院刑事科学技术学院, 野生动植物物证技术国家林业和草原局重点实验室, 南京 210023;2. 南京林业大学, 南方现代林业协同创新中心, 南京 210037

关键词：香樟齿喙象,专食性昆虫,林木害虫,萜类化合物,寄主适应性,细胞色素P450

【目的】香樟齿喙象Pagiophloeus tsushimanus是一种为害香樟Cinnamomum camphora的专食性林木害虫。本研究旨在明确细胞色素P450(cytochrome P450, CYP450)家族在香樟齿喙象克服香樟特异性萜类防御物质胁迫中的作用，从寄主适应性角度揭示该害虫的成灾机制。【方法】基于前期已构建的香樟齿喙象二代和三代全长转录组数据库，挖掘鉴定出香樟齿喙象CYP450家族的全基因成员，利用蛋白建模和分子对接模拟分析CYP450蛋白与3种香樟萜类分子(D-樟脑、芳樟醇和桉叶油醇)的相互作用。采用实时荧光定量PCR和昆虫CYP450酶联免疫吸附实验，分别从mRNA和蛋白层面上，分别测定3种香樟萜类LC15浓度(D-樟脑: 41 mg/g；芳樟醇: 20 mg/g；桉叶油醇: 15 mg/g)下长期取食胁迫后17条候选CYP450基因在香樟齿喙象4龄幼虫血淋巴、头部、马氏管、肠道、脂肪体和体壁中的表达量。利用CYP450酶活力抑制剂胡椒基丁醚(piperonyl butoxide, PBO)处理香樟齿喙象初孵幼虫，测定其体内CYP450酶活力以及上述3种香樟萜类LC15浓度取食胁迫下的幼虫存活率和体重变化。【结果】共鉴定出香樟齿喙象54条CYP450基因隶属于4大宗族和19个家族，以CYP4, CYP6和CYP9家族成员居多(33条基因)，其中，参与萜类胁迫响应的17条CYP450基因主要来自于CYP6家族(9条基因)。这些候选CYP450序列具有典型的底物识别位点和保守的催化结构域，且与D-樟脑、芳樟醇和桉叶油醇间能够形成氢键作用力。LC15浓度D-樟脑、芳樟醇和桉叶油醇胁迫下CYP450基因在4龄幼虫组织中表现出了系统性的上调表达，其中，肠道和脂肪体是CYP450的主要储存组织，而肠道和马氏管是其发挥催化代谢作用的重要场所。与对照组(无菌水)比， PBO处理对幼虫体内CYP450酶活力的抑制作用(72 h内平均酶活力下降了52%)显著地降低了初孵幼虫对寄主萜类胁迫的耐受能力(幼虫平均存活率显著下降了26%)。【结论】CYP450家族是该专食性害虫适应其寄主植物化学防御的关键分子， CYP450基因有望成为开发香樟齿喙象绿色防控技术的潜在分子靶标。

来源：2025年第11期

《昆虫学报》期刊编辑部

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