Разнообразная генетическая основа устойчивости хлопковой совки к Bt-хлопчатнику, сформировавшейся в полевых условиях Китая

Эволюция устойчивости вредителей снижает эффективность инсектицидных белков бактерии Bacillus thuringiensis (Bt), применяемых в виде препаратов для опрыскивания или экспрессируемых трансгенными культурами. Хотя у нескольких вредителей в полевых условиях сформировалась устойчивость к Bt-культурам, сведения о генетической основе такой устойчивости остаются ограниченными. В частности, у трех основных вредителей хлопчатника выявлена лабораторно сформировавшаяся устойчивость к токсину Bt Cry1Ac, обусловленная рецессивными мутациями в гене, кодирующем кадгериновый белок, связывающий токсин; однако ранее не было установлено, связаны ли такие мутации с устойчивостью к Bt-хлопчатнику, отобранной в полевых условиях. Мы показали, что наиболее распространенные аллели устойчивости в полевых популяциях хлопковой совки Helicoverpa armigera, сформировавшихся под воздействием Bt-хлопчатника в северном Китае, содержали рецессивные мутации кадгерина, включая делеционную мутацию, выявленную при лабораторном отборе. Однако, в отличие от всех ранее изученных аллелей устойчивости кадгерина, один отобранный в полевых условиях аллель кадгерина обусловливал нерецессивную устойчивость. Мы также выявили нерецессивную устойчивость, генетически не сцепленную с локусом кадгерина. В отобранных в полевых условиях популяциях на долю рецессивных аллелей кадгерина приходилось 75–84% выявленных аллелей устойчивости. Однако большинство аллелей устойчивости встречалось у гетерозигот, а 59–94% устойчивых особей несли хотя бы один нерецессивный аллель устойчивости. Полученные результаты свидетельствуют о том, что стратегии замедления развития устойчивости должны учитывать разнообразие аллелей устойчивости в популяциях, отобранных в полевых условиях, включая нерецессивные аллели.