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

  • 习近平同法国总统马克龙举行会谈

  • 2025企业家博鳌论坛举行

独家策划

推荐阅读
这次经历让我开了窍:一个顶尖的技术工人,不能只满足于执行标准,更要具备在标准之外创造解决方案的能力。我带徒弟,始终坚持“手把手教技能,实打实查问题,面对面讲后果”。
2025-12-05 10:15
由此,研究团队模仿亚洲玉米螟幼虫头壳的结构特点,在实验室中成功“复刻”出具有类似仿生层状结构的水凝胶。为验证实际效果,研究团队将这种水凝胶安装在农业害虫侦查无人机的防撞支架上,并在模拟果园环境的复杂通道中进行测试。
2025-12-05 10:16
“十四五”时期,我国批准上市创新药达210个。为保证药品安全有效,药监部门对新药研发、生产、上市作出一系列严格规定,强化研发生产各环节质量管理。
2025-12-05 10:22
据中国载人航天工程办公室消息,根据计划安排,神舟二十一号航天员乘组将于近日择机实施第一次出舱活动。目前,空间站组合体运行稳定,神舟二十一号航天员乘组状态良好,已做好出舱活动各项准备工作。
2025-12-05 10:17
大国工匠的成长是一个长期、连续、贯通的过程,职业教育要为学生构建可持续发展的成长通道。在新时代的征程中,职业教育应不断探索符合技术技能人才成长规律的教学模式,为培养更多大国工匠、能工巧匠作出更多贡献。
2025-12-05 10:15
12月1日至4日,第十三届世界科学记者大会在南非比勒陀利亚举行。
2025-12-05 10:48
为何CCER可以抵消碳排放?这里不得不提到中国的碳市场。在这样一个市场里,碳减排量可以像日常商品一样被交易。
2025-12-04 10:13
近日,中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称分子植物卓越中心)研究员林鸿宣团队与上海交通大学研究员林尤舜团队、广州国家实验室研究员李亦学团队合作,种出了“不怕热”的水稻。
2025-12-04 10:03
科学家发现了一种可以在63摄氏度下存活的单细胞变形虫,创造了真核生物的耐热纪录。拉森火山国家公园以冒泡的酸性湖泊和炽热的地热池而闻名,但该变形虫却来自一条pH中性的“热溪流”。
2025-12-04 10:04
根据我国风电光伏基地规划布局方案,至2030年,这些新能源基地总装机规模将达4.55亿千瓦,大约相当于20个三峡水电站的总装机容量——“沙戈荒”生态环境脆弱,一旦遭到破坏,恢复难度大,大规模建设光伏风电发电基地可能会影响当地的植被、土壤和水资源等。
2025-12-04 10:01
光明日报北京12月3日电 记者张胜日前从生态环境部获悉,该部与国家能源局近日联合发布3项针对海陆油气田的温室气体自愿减排项目方法学。这是全国温室气体自愿减排交易市场首次将支持范围扩充到油气开采领域,通过市场机制破解油气甲烷回收利用难题。
2025-12-04 09:58
布局“未来产业”,“十五五”规划建议为什么“点名”量子科技、生物制造等6项产业?如何挖掘中国未来产业的应用价值?
2025-12-03 09:52
记者从工业和信息化部获悉:截至10月末,我国5G基站总数达475.8万个,比上年末净增50.7万个,占移动基站总数的37%。
2025-12-03 09:44
利用美国宇航局“毅力”号火星车捕捉到的声音和电信号,法国科学家提出了火星存在闪电的证据。
2025-12-03 09:41
11月30日,内蒙古自治区乌海市,我国装机规模最大的半固态锂电池电网侧独立新型储能项目成功并网。
2025-12-03 09:34
近日,由中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所研究员丁林领衔的大陆碰撞与高原隆升团队,系统梳理了青藏高原隆升的历史细节。
2025-12-03 09:28
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
加载更多