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

  • 中央军委举行晋升上将军衔仪式

  • “粤车南下”入境香港市区正式实施

独家策划

推荐阅读
我国自主设计建造的全球首制甲醇双燃料动力智能超大型油轮“凯拓”轮22日在辽宁大连成功交付。
2025-12-23 09:54
中国科学院大连化学物理研究所副研究员方光宗、研究员潘秀莲团队在乙炔氢氯化制氯乙烯研究领域取得新进展。
2025-12-23 09:53
《自然》杂志网站12月18日刊发文章,展望了2026年值得关注的科学事件,涉及人工智能(AI)、基因编辑和太空探索等多个领域。中国计划于2026年发射嫦娥七号探测器,目标是在布满岩石与陨石坑、着陆难度极大的月球南极附近着陆。
2025-12-23 09:52
9月30日,中国科学院上海应用物理研究所原所长徐洪杰去世半个月后,一场以追思和战略研讨为主题的“务虚会”在研究所召开。
2025-12-23 09:47
种子是“农业芯片”。精准设计育种这盘大棋,在科技工作者手中,正下得风生水起。
2025-12-23 03:05
12月17日,《自然》发布2025年值得关注的七大暖心科学故事,从基因编辑的多项突破,到传染病的快速防控,再到政策层面的重大胜利,都让人们为这一年感到高兴。
2025-12-22 09:57
记者21日从中国科学院大连化学物理研究所获悉,该所研究员李先锋团队在溴基多电子转移液流电池新体系研究方面取得新进展。
2025-12-22 09:56
微波加热,是维持“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)上亿摄氏度高温的核心技术之一。
2025-12-22 09:52
12月19日,《科学》在线发表了这项由中国科学家领衔的重要研究成果。
2025-12-22 09:50
记者了解到,作为农业科技“国家队”,近年来,该院依托西部中心,组建了高品质棉花生产模式、作物生物安全与防控等16支创新团队,把百余项技术成果转化运用到新疆这片热土。
2025-12-22 02:45
由我国多家研发单位联合完成的两项降糖减重药物Ⅲ期临床研究成果,北京时间18日在线发表于国际科学顶级学术期刊《自然》(《Nature》)。
2025-12-19 09:51
一个国际团队12月17日发表于《自然》的研究显示,70岁以上人群中,近1/10患有阿尔茨海默病。
2025-12-19 09:51
近日,“大国重器”中国天眼(FAST)又传来好消息。截至2025年11月5日,它已发现脉冲星1170颗,远超同期其他望远镜发现总数。
2025-12-19 09:48
国家自然科学基金重大非共识项目日前正式启动试点,首批遴选出3项建议资助项目,支持科研人员在国际科技竞争“无人区”开辟研究方向。
2025-12-19 09:47
《物理世界》日前公布“2025年度十大科学突破”榜单,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心张广宇团队主导的“首例二维金属制备”成果成功入选。
2025-12-19 09:45
中国科学技术大学教授潘建伟、张强等组成的研究团队与济南量子技术研究院、中国科学院半导体研究所等单位合作,通过混合集成分布式反馈激光器与薄膜铌酸锂光子芯片,成功实现了电泵浦片上集成的高亮度偏振量子纠缠光源,向集成化量子信息处理迈出重要一步。
2025-12-18 10:02
肺鱼,一种可以“绝境求生”的神奇生物,部分种类能在缺水时躲入泥中使用肺呼吸,直到雨季才复苏。借助高精度CT扫描与三维重建技术,乔妥、崔心东与团队其他成员对云南古嵴鱼展开了细致的关键形态特征观察。
2025-12-18 10:00
气温下降容易影响呼吸系统和循环系统。
2025-12-18 09:59
在这些应用成果中,人工智能大模型赋予机器人“大脑”,具身智能赋予机器人“小脑”与“四肢”,让它们学会像人一样思考和行动。蒸汽机延伸了人类的体能,计算机延伸了人类的智能,具身智能意味着一个“人机共生”的新纪元——机器人不再是冷冰冰的机器,而是生产生活中的得力伙伴。
2025-12-18 09:50
其中,“泛在操作系统”“高性能制造”“深部固体资源流态化开采”“超级微创手术”4项体系化新名词,均为我国科学家率先提出。超级微创手术经由自然腔道、隧道、穿刺通道、多腔隙通道,构建起覆盖全器官系统的技术体系。
2025-12-18 09:49
加载更多