点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:揭秘害虫抗药性的进化之谜:一场“鱼与熊掌”的较量
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

揭秘害虫抗药性的进化之谜:一场“鱼与熊掌”的较量

来源:光明网2024-07-08 14:17

  在自然界中,生物为了生存与繁衍,不断经历着进化与适应的考验。想象一下,如果你是一只小小的烟粉虱,面对人类喷洒的农药,你会怎么做呢?是束手就擒,还是练就一身“金刚不坏之身”?答案往往是后者,但这个过程并非没有代价。

  近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜虫害防控创新团队揭示了害虫抗性形成过程中“鱼和熊掌,不可兼得”的进化权衡机制。相关研究成果发表在《美国国家科学院院刊 (Proceedings of the National Academy of Sciences)》上。

  科学家们发现,烟粉虱在获得抗药性的同时,也付出了生殖代价。这就像是一场“鱼与熊掌”的较量,烟粉虱在选择生存的同时,也不得不牺牲一部分繁殖能力。这种现象,在生物学上被称为“进化权衡”。

  那么,这种权衡背后的秘密是什么呢?中国农科院张友军研究员团队发现,烟粉虱的抗药性和生殖代价之间,存在一个关键的“分子调节器”——MAPK信号通路。这个通路就像一条繁忙的高速公路,连接着细胞内外的信息。当烟粉虱遇到农药时,这条高速公路上的两个关键站点p38和ERK激酶会被激活,它们就像交警一样,指挥着交通流向。

  一方面,这些激酶通过激活转录因子CREB,促进了解毒酶P450基因的高表达,帮助烟粉虱解毒,从而获得抗药性。

  但另一方面,这些激酶还会激活另一个转录因子CncC,它则负责调控着与卵子发生相关的基因表达,导致卵巢发育异常,产生生殖代价。

揭秘害虫抗药性的进化之谜:一场“鱼与熊掌”的较量

图:烟粉虱抗药性及生殖代价的进化权衡机制模式图

  更有趣的是,研究发现细胞表面的一个重要受体——GPCR蛋白NPFF2,直接参与了这一过程。它就像一把钥匙,能够打开p38和ERK激酶的“开关”,触发整个MAPK信号级联反应。正是这个小小的GPCR蛋白,在幕后操控着烟粉虱的抗药性与生殖代价之间的权衡。

  这项研究不仅揭示了昆虫抗药性演化的新机制,还为害虫治理提供了新的思路。通过深入了解这种进化权衡现象及其遗传基础,科学家们有望开发出更加精准、环保的害虫控制策略。

  PNAS责任编辑,美国科学院Fred Gould院士认为,该工作开辟了昆虫抗药性研究的新领域,并对不同领域研究者提供了重要参考。(宋雅娟)

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 郑州:国际航空货运枢纽能级逐步提升

  • 平陆运河全线桥梁工程即将收官

独家策划

推荐阅读
人与自然和谐共生是中国式现代化的重要特征之一,守好碧海银滩,构建人海和谐的海洋生态环境是中国式现代化的题中应有之义。
2026-04-01 09:45
2021年长江十年禁渔实施以来,禁渔秩序总体平稳,退捕渔民生计有效保障,水生生物资源衰退趋势得到决定性扭转,长江水生生物完整性指数稳步提升,取得阶段性明显成效。
2026-04-01 09:44
“过去雷达网建设主要解决‘有没有’的问题,现在AI让这张网从‘能探测’升级为‘会思考’。”在张兴赢看来,“AI正在成为工程的‘第二大脑’。”
2026-04-01 09:43
硒是人体必需的微量矿质营养素。然而,我国约7亿人口存在硒摄入不足。
2026-04-01 09:42
强对流天气的形成是水汽条件、不稳定状态的大气层结构、地形等多种条件协同作用的结果,包括雷暴、短时强降水、大风、冰雹等天气现象,具有影响快、强度强、致灾性强的特点。
2026-04-01 09:39
3月30日,世界数据组织正式成立并落户北京,理事长由中国科学院院士谭铁牛担任。这不仅是对谭铁牛个人学术成就的认可,更是国际社会对中国数据发展和治理能力的充分肯定,是中国科学家提升全球科技治理话语权的生动缩影。
2026-03-31 10:23
教育部30日印发《校园食品安全“十必须”》《学校食堂工作人员“十不准”》,进一步筑牢校园食品安全防线,明确中小学、幼儿园食堂不得制售冷荤类食品、生食类食品、冷加工糕点,不得加工制作四季豆、鲜黄花菜、野生蘑菇、发芽土豆等高风险食品。
2026-03-31 10:22
30日19时00分,力箭二号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空,将搭载的新征程01卫星、轻舟初样试飞船和天视卫星01星顺利送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-03-31 10:17
从政策精准发力到科技赋能支撑,从风险保障兜底到绿色理念引领,每一分努力都在为全年粮食丰收积蓄力量。
2026-03-31 10:11
交通运输部、工业和信息化部、国务院国资委、市场监管总局近日联合印发《智能航运2030行动计划》,明确“十五五”期间我国智能航运发展的总体要求、重点任务和保障措施。
2026-03-31 10:10
新当选的首届理事会召开第一次会议,选举产生组织负责人,审议通过组织重要制度和规定,标志着世界数据组织完成组建将正式投入运行。
2026-03-30 14:22
截至目前,河南5300万亩高标准农田配套了数字设施,无人机飞防作业面积突破4000万亩次,AI预判让春管从“盲目应对”转向“精准发力”。在陇原大地甘肃,AI预判延伸至春耕全链条,从良种布局到苗期管护已实现全程可控。
2026-03-30 09:38
3月27日,在北京国际科幻与未来产业博览会上,他山公司的人形机器人在展示原子动作数据采集平台精细操作场景。
2026-03-30 09:35
29日,中国科学技术发展战略研究院在2026中关村论坛年会上发布《国家创新指数报告2025》,从创新资源、知识创造、企业创新、创新绩效、创新治理5个方面构建指标体系,对世界60个国家创新能力开展评价。
2026-03-30 09:32
从供给侧层面来看,主产区作物长势稳健,设施化种植规模持续扩大,春菜上市更早、供给周期更长,市场有效供给能力稳步提升。
2026-03-30 09:31
正值插秧季节,往年这时候,田里到处都“插”满了人。现在,记者在云南红河州元阳县马街乡三合寨村看到:插秧的人不见了,山脚的大块田里,“大铁牛”(插秧机)“突突突”;而在山顶的小块田里,“小铁牛”往来穿梭。正在指导春耕生产的县农机管理站站长黄冲向记者介绍:“云南的耕地,多以山地为主。
2026-03-30 09:30
实际上本轮废旧手机回收价格上涨并非全品类普涨,不同品牌、型号、配置的废旧手机,涨幅存在显著差异。
2026-03-27 10:14
在博鳌亚洲论坛2026年年会上,一位特殊的嘉宾吸引了大家的目光——博鳌亚洲论坛史上首位数字人嘉宾ViviDora正式亮相。3月25日在博鳌亚洲论坛“人形机器人的进阶与飞跃”分论坛上拍摄的机器人。
2026-03-27 09:25
这些年,中国科技产出持续攀升——高被引论文数全球占比超30%,专利授权量连年位居世界第一。在技术经理人的“撮合”下,马鹏程团队成功在新疆、陕西、宁夏、内蒙古等地的煤化工企业完成前期中试。
2026-03-27 09:23
时间回到10年前,2016年11月15日凌晨3点,中国科学院青年创新促进会学术年会的酒店房间里,武延军与计算所研究员包云岗靠在各自的床头,越聊越兴奋。编译工具链、操作系统内核及关键基础组件等基础软件的适配,是指令集架构的生态底座,它们是所有硬件和应用软件绕不开的“基础设施”。
2026-03-27 09:35
加载更多