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

  • 告别“旧国标” 电动自行车迎新规

  • 甘肃敦煌:冬春旅游优惠政策开始执行

独家策划

推荐阅读
建设教育强国,基点在基础教育。 特别值得一提的是,我校教师创新性地构建了以跨学科项目学习为核心、贯通小初高认知发展,融合科学家精神、工程师思维与设计师视角的科学教育“PRIDE项目式课堂”模式。 此外,科学教育联合培养共同体,也是学校科技教育的有力支撑。
2025-12-02 10:09
今年12月2日是第十四个全国交通安全日,相关部门将围绕“文明交通 礼行天下”主题开展一系列活动。”  公安交管部门提醒:重载车辆、新手驾驶人等慢速群体尽量使用右侧车道通行,减少因较大速度差导致交通拥堵或事故。
2025-12-02 10:08
作为国内单机容量最大、效率最高燃气机组,与传统燃煤机组相比,应急调峰能力大幅提升,能源利用更高效。其碳排放强度仅为百万千瓦燃煤机组的40%,且几乎不产生颗粒物和二氧化硫,从源头减少污染。
2025-12-02 10:08
近日,法国空中客车公司与欧盟航空安全局相继发布声明,要求全球约6000架空客A320系列飞机紧急停飞维修。“此次事件的核心原因是受到单粒子翻转的影响,同时也暴露出航空电子设备对高空飞行环境中太阳辐射影响应对不足。
2025-12-02 10:07
转录组测序显示,受体植物中茉莉酸信号通路被激活;高效液相色谱-质谱检测证实,受体植物根系中茉莉酸及活性衍生物JA-Ile含量增加。”  该团队发现,茉莉酸甲酯处理能模拟菌根网络介导的互作效应,激活植物茉莉酸通路,改变根际微生物组,富集有益菌。
2025-12-02 10:06
中国科学技术大学教授潘建伟、朱晓波、彭承志、龚明等与山西大学教授梅锋等合作,基于可编程超导量子处理器“祖冲之二号”,首次在量子体系中实现并探测了高阶非平衡拓扑相。
2025-12-01 09:33
在距离海平面千米的深海,阳光无法抵达,海水冰冷,压力极大。然而,在环境极端的“海底沙漠”中,却生长着形态各异、结构复杂的深海珊瑚,构建起生机勃勃的海底“秘密花园”。
2025-12-01 09:32
推动科技创新和产业创新深度融合,是加快发展新质生产力、建设现代化产业体系的内在要求,也是塑造高质量发展新动能新优势的战略抉择。
2025-12-01 09:23
红小豆又名赤豆、小豆,是中国老百姓餐桌上一种颇受欢迎的杂粮,但科学家对其基因组的了解还不够深入。
2025-12-01 09:23
在“梦想”号问世之前,中国科学家想要开展深海大洋钻探研究,只能“借船出海”。
2025-12-01 09:22
11月28日晚,2025中国・E-TOWN电竞节超级冠军杯开幕式在位于北京经济技术开发区(又称“北京亦庄”)的北京智慧电竞赛事中心举行。
2025-11-28 20:51
加强重点液态食品道路散装运输监管,守护“舌尖上的安全”;督促连锁餐饮企业落实食品安全主体责任,规范一些连锁餐饮企业“只开店、不管店”问题;“旧国标”电动自行车全面停售……12月新规,一起来看!
2025-11-28 17:11
从神舟二十号乘组换乘返航的刷屏热搜,到“太空烧烤”的温情热议;再到“十五五”期间中国计划发射4颗科学卫星任务……近期中国航天事业的新进展层出不穷。
2025-11-28 09:15
人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,其标准化建设直接关系到关键核心技术自主可控、智能成果普惠于民以及在全球科技治理中赢得话语权。
2025-11-28 05:00
在黑龙江省齐齐哈尔市甘南县东阳镇隆胜村树莓园,凛冽寒风中,东北农业大学园艺园林学院教授霍俊伟正蹲在田埂上仔细查看果树修剪情况。
2025-11-28 05:00
11月27日,国家文物局在京召开专题新闻发布会,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副所长付巧妹向媒体介绍了石峁遗址最新科学研究成果。
2025-11-28 05:00
日前,中国科学技术大学自旋磁共振实验室王亚教授等与浙江大学海洋精准感知技术全国重点实验室合作,在纳米尺度量子精密测量领域取得重大突破
2025-11-28 05:00
近日,在广西南宁举行的全国科普创作大会上,中国科普作家协会发布了2025年度十大科普热词——全国科普月、科学家精神、大模型、低空经济、人形机器人、智能体、创新文化、工业遗产、场景创新、科幻产业。
2025-11-27 05:40
近期,在一些电商平台,有买家利用AI技术制作假图,伪造商品质量问题,向商家骗取“仅退款”,引发大家关注。利用AI造假骗取退款,既反映出这些人的诚信缺失,更触碰了法律红线。
2025-11-27 09:07
在城市公共服务领域,“祥云”载人飞艇可用于大型活动期间的空中安保巡逻、交通流量监测或承担城市形象的空中展示平台。
2025-11-27 09:06
加载更多