Western corn rootworm (WCR) pyrethroid resistance has been previously reported in the United States (US) western Corn Belt, and cross-resistance and synergism studies suggested that both target site insensitivity and enhanced metabolism may be conferring WCR resistance to pyrethroids. The present study aimed to investigate the potential mechanisms of WCR pyrethroid resistance and to estimate the heritability of the resistance trait. Biochemical assays using model substrates and spectrophotometry revealed 2-4-fold higher activity of P450s and esterases in pyrethroid-resistant WCR populations, whereas the biological activity of glutathione S-transferase was similar between populations tested. No mutation in the voltage-gated sodium channel was detected in pyrethroid-resistant WCR individuals by sequencing PCR products containing the para-homologous L1014, T929, and M918 amino acid positions that are commonly associated with target site mutations in other pyrethroid-resistant insects. A pilot estimation of pyrethroid resistance heritability obtained during laboratory selection of a WCR population suggested a major genetic component of the resistance trait and predicted a 10-fold increase in WCR bifenthrin resistance within ~7 generations of insecticide lethal exposure. Results support earlier indirect evidence that enhanced metabolism may be contributing to WCR resistance to pyrethroids and illustrates the potential of WCR pyrethroid resistance evolution.

中文翻译：

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增强抗拟除虫菊酯西部玉米根虫（Diabrotica virgifera virgifera LeConte）的代谢和选择

西方玉米根虫 (WCR) 拟除虫菊酯抗性先前已在美国 (US) 西部玉米带中报道，交叉抗性和协同作用研究表明，靶位不敏感和代谢增强可能使 WCR 对拟除虫菊酯产生抗性。本研究旨在研究 WCR 拟除虫菊酯抗性的潜在机制并估计抗性性状的遗传力。使用模型底物和分光光度法进行的生化分析显示，在拟除虫菊酯抗性 WCR 群体中，P450 和酯酶的活性高 2-4 倍，而谷胱甘肽 S-转移酶的生物活性在所测试的群体之间相似。通过对含有通常与其他拟除虫菊酯抗性昆虫的靶位点突变相关的准同源 L1014、T929 和 M918 氨基酸位置的 PCR 产物进行测序，在拟除虫菊酯抗性 WCR 个体中未检测到电压门控钠通道中的突变。在实验室选择 WCR 种群期间获得的拟除虫菊酯抗性遗传力的初步估计表明抗性性状的主要遗传成分，并预测在杀虫剂致死暴露约 7 代内 WCR 联苯菊酯抗性增加 10 倍。结果支持早期的间接证据，即增强的代谢可能有助于 WCR 对拟除虫菊酯的抗性，并说明了 WCR 拟除虫菊酯抗性进化的潜力。和 M918 氨基酸位置，这些位置通常与其他拟除虫菊酯抗性昆虫的靶位点突变相关。在实验室选择 WCR 种群期间获得的拟除虫菊酯抗性遗传力的初步估计表明抗性性状的主要遗传成分并预测在杀虫剂致死暴露约 7 代内 WCR 联苯菊酯抗性增加 10 倍。结果支持早期的间接证据，即增强的代谢可能有助于 WCR 对拟除虫菊酯的抗性，并说明了 WCR 拟除虫菊酯抗性进化的潜力。和 M918 氨基酸位置，这些位置通常与其他拟除虫菊酯抗性昆虫的靶位点突变相关。在实验室选择 WCR 种群期间获得的拟除虫菊酯抗性遗传力的初步估计表明抗性性状的主要遗传成分，并预测在杀虫剂致死暴露约 7 代内 WCR 联苯菊酯抗性增加 10 倍。结果支持早期的间接证据，即增强的代谢可能有助于 WCR 对拟除虫菊酯的抗性，并说明了 WCR 拟除虫菊酯抗性进化的潜力。在实验室选择 WCR 种群期间获得的拟除虫菊酯抗性遗传力的初步估计表明抗性性状的主要遗传成分，并预测在杀虫剂致死暴露约 7 代内 WCR 联苯菊酯抗性增加 10 倍。结果支持早期的间接证据，即增强的代谢可能有助于 WCR 对拟除虫菊酯的抗性，并说明了 WCR 拟除虫菊酯抗性进化的潜力。在实验室选择 WCR 种群期间获得的拟除虫菊酯抗性遗传力的初步估计表明抗性性状的主要遗传成分，并预测在杀虫剂致死暴露约 7 代内 WCR 联苯菊酯抗性增加 10 倍。结果支持早期的间接证据，即增强的代谢可能有助于 WCR 对拟除虫菊酯的抗性，并说明了 WCR 拟除虫菊酯抗性进化的潜力。