Инактивация гена АВС-транспортера ABCA2 обусловливает устойчивость к токсину Bt Cry2Ab у Helicoverpa zea

Развитие устойчивости вредителей снижает преимущества широко выращиваемых генетически модифицированных культур, продуцирующих инсектицидные белки, происходящие из Bacillus thuringiensis (Bt). Для мониторинга, сдерживания и преодоления устойчивости необходимо лучше понимать её генетическую основу. Предыдущие исследования показали, что у нескольких видов чешуекрылых устойчивость к токсину Bt Cry2Ab связана с мутациями в гене, кодирующем белок АВС-транспортера ABCA2. В настоящем исследовании показано, что мутации, внесённые методом редактирования генома CRISPR/Cas9 в ген ABCA2 Helicoverpa zea (кукурузной, или хлопковой, совки) — HzABCA2, могут обусловливать устойчивость к Cry2Ab. Мутации, нарушающие функцию HzABCA2, позволили получить две линии, устойчивые к Cry2Ab. Биоанализ с использованием нескольких концентраций токсина показал, что одна из этих линий была более чем в 200 раз устойчивее к Cry2Ab по сравнению с исходной чувствительной линией. У всех исследованных устойчивых особей выявлены мутации, нарушающие функцию HzABCA2. В геномной ДНК HzABCA2 обнаружены пять таких мутаций. Наиболее распространённой была делеция 4 п. н. в предполагаемом участке-мишени направляющей РНК Cas9. Полученные результаты указывают на то, что HzABCA2 является одним из основных кандидатов для мониторинга устойчивости к Cry2Ab в полевых популяциях H. zea.