小菜蛾对呋喃虫酰肼抗性相关microRNA的鉴定及功能

害虫产生抗药性是其适应杀虫剂胁迫的一种普遍策略，明确害虫抗药性的分子机理是解决害虫抗药性问题的关键。microRNA对生物适应不良环境胁迫起着重要调控作用。本项目以重要蔬菜害虫小菜蛾为对象，（1）通过构建小分子RNA 文库及深度测序，鉴定小菜蛾中miRNA的种类和数量；（2）比较抗性和敏感品系小菜蛾不同发育阶段miRNA表达谱的差异，筛选可能与抗性调控相关的miRNA；（3）对所筛选的miRNA通过活体过量表达或抑制其在小菜蛾体内的表达，并结合生物测定技术，明确差异表达的miRNA与小菜蛾抗药性的关系；（4）初步研究与抗性相关miRNA的功能。通过上述研究，明确与小菜蛾对呋喃虫酰肼抗性相关miRNA的种类及其可能的调控机理。本研究有助于更深入全面地理解小菜蛾对双酰肼类杀虫药剂的抗性机制理，同时对于开拓新的昆虫毒理学研究方法及完善毒理学理论具有积极意义。

构建了小菜蛾小分子RNA文库，通过测序及数据分析，共获得小菜蛾miRNA 498个，其中174为小菜蛾所特有。通过构建定制的小菜蛾miRNA芯片，明确了小菜蛾不同发育阶段中差异表达的miRNA；检测了在呋喃虫酰肼抗性及敏感品系中差异表达的miRNA，以及不同浓度呋喃虫酰肼处理48h和LC50的呋喃虫酰肼处理不同时间后小菜蛾中差异表达的miRNA，筛选出一批可能与呋喃虫酰肼抗性相关的miRNA。. 在明确呋喃虫酰肼的作用靶标蜕皮激素受体复合体（EcR/USP）中EcR-B表达量降低与小菜蛾对呋喃虫酰肼的敏感性降低相关的基础上，研究证明miRNA pxy-mir-189942通过与EcR-B 3’-UTR的73-79位（acagacc）结合调控EcR-B的表达。进一步发现不同浓度的呋喃虫酰肼处理可影响pxy-mir-189942的表达水平，而过表达或缺失表达该miRNA则可显著影响EcR-B mRNA的表达水平，并且影响小菜蛾对呋喃虫酰肼的敏感度，但不影响小菜蛾对作用于其他靶标的药剂如氯虫苯甲酰胺的敏感度。上述结果充分证明miRNA pxy-mir-189942通过调控EcR-B mRNA表达量的下降从而导致其对呋喃虫酰肼产生了一定程度的抗性。这是首次从表观遗传学角度明确了miRNA调控的靶标基因表达量下调导致害虫对杀虫药剂产生抗性，对于完善昆虫毒理学理论具有重要意义。