红铃虫对Bt毒素Cry1Ac和Cry2Ab的不对称交互抗性

来源：www.pnas.org_cgi_doi_10.1073_pnas.0901351106
作者：Tabashnik. et al
翻译：杨婧
转基因作物能够产生杀死主要害虫的Bt 毒素，从而减少对喷洒杀虫剂的依赖。持续性
利用这类作物，需要找到延迟害虫产生抗性进化的方法。为了防止害虫产生抗性，一些转基
因作物产生了能够针对同一种害虫的两种毒素。当毒素1 抗性不会引起另一毒素抗性时，这
种“金字塔”策略会起到很好的作用。目前最广泛使用的金字塔式的转基因作物是能够同时
产生Bt 毒素Cry1Ac 和Cry2Ab 的转基因棉花。一般来说，在这些毒素之间产生交互抗性是
不太可能的，因为它们与昆虫幼虫中肠的结合位点不同。以前的结果显示，对于棉花的主要
害虫红铃虫来说，抗Cry1Ab 的实验室选择品系基本不会对Cry2Ac 毒素产生交互抗性。但是
本研究结果发现，对Cry2Ab 具有240 倍抗性的红铃虫实验室选系对Cry1Ac 具有交互抗性，
抗性水平达420 倍。高浓度Cry2Ab 的抗性是隐性遗传的。通过饲喂含有Cry1Ac 和Cry2Ab
的饲料而产生抗性的红铃虫实验室品系的幼虫可在只产生Cry1Ac 毒素的棉铃上存活，但是
不能够在产生两种毒素的棉铃上存活。因此这种不对称交互抗性并不会影响Bt 棉抗击红铃
虫的效果。然而，我们的结果和以前的证据都显示了一些主要棉花害虫中出现了Cry1Ac 和
Cry2Ab 的交互抗性。在进行抗性管理中纳入对这种交互抗性潜在风险的考虑可以帮助我们
保持这种金字塔式的Bt 作物的有效性。
为了减少杀虫剂的喷洒，棉花和玉米已经被转入了能够产生Bt 蛋白的基因，从而杀死
一些主要的害虫。转Bt 基因棉是在1996 年第一次商业化种植的，到2008 年种植面积就已
经达到了4600 万公顷。这种Bt 作物的种植中的主要问题是害虫的抗性进化。根据对一些监
测数据的分析发现“避难所”政策，也就是需要在Bt 作物附近种植常规植物，提高敏感害
虫的存活率的方法，确实能够延迟害虫对Bt 作物产生抗性。虽然Bt 作物对于大部分的靶标
害虫种群是有效的，但是有3 个已经发表的研究实例称已经有大田的害虫对只能产生一种毒
素的Bt 作物进化出抗性。第一个例子是美国东南部的谷实夜蛾（Helicoverpa zea）对Bt
棉的Cry1Ac 产生抗性。虽然有人怀疑这份报告使用的数据只是相关数据的一部分，但是更
多的、全面性的分析显示出了更有说服力的证据，包括14 个大田种群对于Cry1Ac 产生了大
于100 倍的抗性，Bt 棉叶上的存活率上升以及大田害虫控制问题。最近的两则案例是波多
黎各的斜纹夜蛾（Spodoptera frugiperda）对Bt 玉米中的Cry1F 产生抗性，以及南非的螟
虫（Busseola fusca）对Bt 玉米的Cry1Ab 产生抗性。

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