Redox-Associated Suppression of Cytochrome P450 Detoxification by ZIF-8 Enables Sustainable Resistance Management in Brown Planthopper

噻虫胺 褐飞虱 细胞色素P450 生物 戒毒(替代医学) 生物技术 抗药性 杀虫剂 转录组 抗性(生态学) 毒理 新烟碱 抗药性 恶二唑虫 作物保护 代谢途径 生物测定 基因 有益昆虫
作者
Zuyi Du,Kun Wang,Chang Yu,Ludan Song,Hu Wan,Hongju Ma,Jianhong Li,Shun He
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:14 (40): 18248-18260
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.6c07511
摘要

Abstract The widespread evolution of insecticide resistance in agricultural pests threatens global food security and challenges the sustainability of crop protection. In Nilaparvata lugens, resistance to neonicotinoids is primarily driven by cytochrome P450-mediated metabolic detoxification, which substantially reduces insecticide efficacy. Herein, we developed a ZIF-8-based nanoformulation (CLO@ZIF-8) to improve clothianidin performance against resistant N. lugens. CLO@ZIF-8 exhibited uniform morphology, high loading capacity, and pH-responsive release behavior, that may facilitate insecticide availability under relevant physiological conditions. Bioassays demonstrated that CLO@ZIF-8 significantly enhanced insecticidal activity against resistant N. lugens under laboratory, pot, and field conditions. Notably, transcriptomic and qRT-PCR analyses revealed that ZIF-8 treatment significantly downregulated multiple cytochrome P450 genes, including the key resistance-associated gene CYP6ER1. Mechanistic analyses further showed that ZIF-8 treatment reduced intracellular ROS levels and suppressed multiple P450 genes involved in metabolic detoxification, particularly CYP6ER1. These responses were associated with enhanced clothianidin susceptibility in resistant N. lugens. Importantly, this regulatory effect was dependent on the integrated ZIF-8 nanostructure rather than its individual components. In addition, CLO@ZIF-8 showed favorable safety profiles toward rice and silkworms under the tested conditions. This work demonstrates the potential of integrating nano-enabled pesticide delivery with modulation of resistance-associated biological responses, providing a potential strategy for more sustainable insecticide resistance management.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
少一点西红柿完成签到 ,获得积分10
刚刚
青橘短衫完成签到,获得积分10
刚刚
怕孤独的凝海完成签到,获得积分10
刚刚
大个的应助被HHZ采纳,获得10
刚刚
自由焦虑发布了新的文献求助10
刚刚
Vivi完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
寒雪之羽完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
charleslam完成签到,获得积分10
1秒前
nana湘完成签到,获得积分10
1秒前
祁老师发布了新的文献求助10
1秒前
无花果的应助被linrain采纳,获得10
2秒前
Soyuu完成签到,获得积分10
2秒前
赘婿的应助被小波采纳,获得10
2秒前
nono完成签到 ,获得积分10
2秒前
1896完成签到,获得积分10
2秒前
Dongtong.He完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
坚强冰枫的应助被yier采纳,获得10
3秒前
时运完成签到,获得积分10
3秒前
EBA完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
滴滴答答的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
酷波er的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
hhh完成签到,获得积分10
4秒前
上官若男的应助被Jiang采纳,获得10
4秒前
华仔的应助被执着的问兰采纳,获得10
4秒前
nana湘发布了新的文献求助10
4秒前
亚亚呀发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
giant_panda发布了新的文献求助10
4秒前
渊仔码头完成签到,获得积分10
4秒前
sf完成签到 ,获得积分10
5秒前
早睡早起发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI2S的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
yu完成签到 ,获得积分10
5秒前
NumbCn完成签到,获得积分10
5秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 800
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Elektrische Feldverteilung in gasisolierten Anlagen unter Gleichspannungsbelastung 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8058482
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9483776
关于积分的说明 21321579
捐赠科研通 7626535
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3395179
关于科研通互助平台的介绍 2526114
邀请新用户注册赠送积分活动 2433648