Устойчивость розовой совки к токсину Bt Cry1Ac, связанная с инсерцией в экзоне 20 гена кадгерина

Инсектицидные белки бактерии Bacillus thuringiensis (Bt) широко применяют для борьбы с вредителями, однако их эффективность снижается, когда у вредителей развивается устойчивость. Мы сообщаем о новом аллеле r16 гена кадгерина PgCad1 у розовой совки Pectinophora gossypiella, связанном с устойчивостью к токсину Bt Cry1Ac, который продуцируется трансгенным хлопчатником. Аллель r16, выделенный из полевой популяции в Китае, содержит вставку длиной 1545 пар оснований, представляющую собой дегенерированный транспозон, в экзоне 20 гена PgCad1. Это приводит к неправильному сплайсингу транскрипта с образованием преждевременного стоп-кодона. Штамм, гомозиготный по аллелю r16, обладал 300-кратной устойчивостью к Cry1Ac, 2,6-кратной перекрёстной устойчивостью к Cry2Ab и завершал жизненный цикл на трансгенном хлопчатнике, продуцирующем Cry1Ac. Устойчивость к Cry1Ac наследовалась рецессивно и была тесно сцеплена с аллелем r16. По сравнению с трансфицированными клетками насекомых, экспрессирующими дикий тип PgCad1, клетки, экспрессирующие r16, были менее чувствительны к Cry1Ac. Рекомбинантный белок кадгерина транспортировался к клеточной мембране в клетках, трансфицированных аллелем дикого типа, но не в клетках, трансфицированных аллелем r16. Кадгерин обнаруживался на везикулах мембраны щёточной каёмки средней кишки (BBMV) восприимчивых личинок, но отсутствовал у устойчивых личинок. Эти результаты показывают, что аллель r16 обеспечивает устойчивость розовой совки к Cry1Ac, нарушая локализацию кадгерина.