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蚊是重要的医学昆虫,传播多种传染病,包括疟疾、登革热、黄热病、西尼罗河热等。淡色库蚊是我国北方重要的蚊种,能传播西尼罗热和丝虫病。目前,大多数蚊媒病仍缺乏有效的疫苗和治疗药物出现耐药性,控制蚊媒在防治蚊媒病措施中占有重要地位。化学防治是控制蚊媒的重要措施,拟除虫菊酯是现今应用广泛的杀虫剂。随着杀虫剂长期、大规模使用,蚊媒抗药性问题日益突出,已成为蚊媒病防治的最大障碍。蚊媒抗药性是一种典型的数量性状,但其相关的遗传机制尚未完全阐明。本研究以淡色库蚊溴氰菊酯抗性和敏感杂交F2代为作图群体,AFLP为分子标记,构建了全长380 cM的遗传图谱。此图谱包含53个AFLP标记;3个连锁组的遗传距离分别为125 cM,173 cM,82 cM,标记个数分别为18,31,4。相邻两标记间的平均距离为7 cM,最大距离为第3连锁组(LG3)上L1A44.90与L4A08.130之间的44 cM。我们首次报道了淡色库蚊溴氰菊酯抗性遗传图谱。利用复合区间定位法,在遗传图谱的基础上结合抗药性表型共鉴定到7个抗药性相关QTL,LOD峰值均大于3.0,变化区间为3.58-9.57;DR-3的LOD峰值最小,为3.58;DR-4的峰值最大,为9.57。7个QTL表型贡献率总值达95%,其中DR-6的贡献率为61%,为主效QTL。在第2连锁组(LG2)上共定位到5个QTL。提示淡色库蚊抗药性是由主效QTL决定,数个微效QTL共同作用的遗传现象,佐证了蚊抗药性是一种多基因的表型。12个QTL附近与抗药性基因连锁的AFLP标记被成功克隆,测序结果与已知的致倦库蚊基因组比对分析。所有标记都比对到唯一的supercontig上,且相似度高于90%。其中,标记L1B1.151所在的LG2与基因组的2号染色体相对应,同样位于 LG2 的标记L3A9.119,L1B1.151,L3A8.177,L2A5.138,L1B2.90,L1A16.95,L1A16.146,L1A42.114,L4B1.175 和 L3A8.139 所定位的supercontig3.289,3.67,3.388,3.98,3.21,3.560,3.45,3.20,3.492 和 3.453均来自2号染色体,为库蚊物理图谱和遗传图谱的整合鉴定基础。标记 L3A9.119,L1B1.151,L3A8.177,L2A5.138,L1B2.90,L1A16.146,L1A42.114,L4B1.175,L3A8.139,L1A16.95,L1A42.127 及 L1A16.134 在致倦库蚊基因组上定位的supercontig区域附近,搜索已知功能的编码基因,并排除保守假定蛋白。结合生物信息学分析和文献查阅,得到抗药性潜在候选基因,主要来自P450基因家族,丝氨酸蛋白酶基因家族,核糖体蛋白基因家族,转录因子基因家族。金属蛋白酶基因protease M1 zinc metallorotease位于标记 L3A8.177 附近,在实验室敏感品系中的表达水平是抗性品系的25倍左右。同时,体内功能验证结果表明低表达protease Mlzinc metaloprotease后蚊接触溴氰菊酯后死亡率下降,对溴氰菊酯的敏感性下降,抗药性水平上升。从抗性和敏感品系的cDNA模板中分别克隆protease Mlzinc metalloprotease的ORF序列。基因序列分析发现,ORF区域长度为924bp,编码308个氨基酸(GenBank登录号:KX275212),推导的氨基酸序列与公共数据库比对后发现与致倦库蚊的同源性最高,达到94%。比较抗性和敏感品系的ORF序列,仅在第806个碱基存在同义突变(806T>C),二者编码的氨基酸序列一致。提示proteaseM1 zinc metallorotease可能通过表达水平的改变参与蚊抗药性。Protease M1 zinc metalloprotease CYP6CP1都位于标 L3A8.177 附近。二者在抗性和敏感品系中的表达趋势相反,在蚊各个部位的表达分布一致,均在头、足表达较高。敏感蚊体内低表达protease M1 zinc metalloprotease,CYP6CP1表达升高了 1.72倍;抗性蚊体内低表达CYP6CP1,protease M1 zinc metalloprotease的表达无差异。推测protease M1 zinc metalloprotease可能通过调控CYP6CP1的表达参与蚊抗药性。在溴氰菊酯筛选后的5个不同抗性水平的品系中,分别检测proteaseM1 zinc metallorotease的转录表达。结果显示,其转录表达随着溴氰菊酯抗性水平的增加而降低;抗性水平LC50与对应的表达水平呈高度负相关(r=-0.97,P<0.05)。此基因在蚊实验室敏感品系的各个发育阶段,较相应的抗性品系均高表达;且在4个现场种群(商河、孤岛、惠明、济宁)的敏感组中呈高表达趋势,分别是抗性组的2.01倍(商河),2.43倍(孤岛),1.20倍(惠明),1.60倍(济宁)。Protease M1zinc metaloprotease有望作为蚊抗药性检测的潜在靶标,值得进一步研究。本研究构建的QTL图谱和鉴定的新的抗药性基因,进一步加深了对杀虫剂抗性机制的理解,为蚊媒抗药性治理研究提供了遗传基础。