家蝇是重要的卫生害虫，可以传播上百种人和动物的疾病，长期以来被我国卫生部门列为“四害”之一。家蝇控制的一项重要手段是使用化学农药，其中拟除虫菊酯杀虫剂最为常用，家蝇因此也对拟除虫菊酯类杀虫剂普遍产生了抗性[1]。家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂抗性机制的研究在美国康奈尔大学J.G. Scott教授实验室得到了长期而系统地开展，研究工作已深入到分子水平。现在分子水平上已得到阐明的拟除虫菊酯类杀虫剂抗性的机制包括细胞色素P450 CYP6D1过量表达介导的代谢解毒作用增强以及电压门控钠离子通道(Vscc)蛋白点突变L1014F(kdr)、L1014H (kdr-his) 和 M918T+L1014F (super-kdr）介导的靶标敏感性降低[2]。

最近，有关钠离子通道介导的家蝇抗药性研究又取得了新的富有价值的发现。通过测定遗传背景相似、但钠离子通道基因存在不同点突变（kdr, kdr-his, super-kdr）的家蝇品系对19种结构不同的拟除虫菊酯杀虫剂的敏感性，发现super-kdr突变导致的抗性因拟除虫菊酯杀虫剂的结构不同有很大的差异（相对敏感品系抗性倍数为数倍至数万倍），其对含多卤素取代苄基基团的菊酯类化合物（如四氟菊酯、五氟苯菊酯、七氟菊酯）效应低于kdr突变，不符合kdr-his<kdr<super-kdr的这一一般规律[3]。这一毒性测定结果支持钠离子通道蛋白与拟除虫菊酯杀虫剂相互作用的双位点(two-site binding model)模型[4]。通过对2015年采自野外的家蝇样本中发现了2个新的导致抗性的点突变即D600N 和T929I，其中D600N 是在昆虫中首次发现、而T929I 是在家蝇中首次发现。从中鉴定了两个新的能导致高水平抗性的抗性等位基因，即D600N + M918T  + L1014F和T929I + L1014F。重要的是，该两等位基因相对于以往发现的M918T + L1014F（super-kdr）和L1014F (kdr) 可以导致更高的抗药性，且T929I+ L1014F突变不同于M918T + L1014F还表现出对含多卤素取代苄基基团的菊酯类化合物的高水平抗性[5]。

这些研究结果表明，在自然界中存在多样的以及可以导致高水平抗性的遗传突变，提示抗性基因频率监测的重要性和监测任务的艰巨性。

主要参考文献：

[1]Wanget al, 2012, Pesticide Biochemistry and Physiology, 102: 153–159

[2]Scott,2016. Pest Management Science, DOI 10.1002/ps.4328.

[3]Sunet al, 2016, Insect Molecular Biology, 25(2):126-137.

[4]Du et al, 2013, Proc Natl AcadSci USA 110: 11785–11790.

[5]Kasaiet al, 2016, Insect Molecular Biology, doi:10.1111/imb.12267