Мутация в пятом кадгериновом повторе, связанная с устойчивостью к Bt у полученной из полевой популяции линии розовой совки

Эволюция устойчивости у вредителей снижает преимущества трансгенных культур, продуцирующих инсектицидные белки бактерии Bacillus thuringiensis (Bt). Мы изучили устойчивость к токсину Bt Cry1Ac у полученной из полевой популяции линии розовой совки (Pectinophora gossypiella) — глобально распространённого вредителя хлопчатника. Мы обнаружили, что аллель r14 гена кадгерина розовой совки (PgCad1) содержит вставку размером 234 п. н. в экзоне 12, в результате чего образуется мутантный белок PgCad1, лишённый 36 аминокислот в пятом кадгериновом повторе (CR5). Линия, гомозиготная по этому аллелю, характеризовалась 237-кратной устойчивостью к Cry1Ac, 1,8-кратной перекрёстной устойчивостью к Cry2Ab и развивалась от только что вылупившейся личинки до взрослой особи на хлопчатнике Bt, продуцирующем Cry1Ac. Устойчивость к Cry1Ac наследовалась рецессивно и была тесно сцеплена с r14. Содержание транскрипта PgCad1 в тканях средней кишки у устойчивых и восприимчивых личинок не различалось. Токсичность Cry1Ac для трансформированных клеток насекомых была ниже в клетках, экспрессирующих r14, чем в клетках, экспрессирующих PgCad1 дикого типа. PgCad1 дикого типа транспортировался к клеточной мембране, тогда как белок PgCad1, образующийся при наличии r14, к ней не транспортировался. В тканях средней кишки личинок белок PgCad1 обнаруживался преимущественно на мембране щеточной каёмки только у восприимчивых личинок. Полученные результаты позволяют предположить, что аллель r14 обеспечивает устойчивость розовой совки к Cry1Ac за счёт снижения трансляции кадгерина, усиления его деградации и/или нарушения его локализации.