创新背景

在气候变化和人口快速增长导致粮食短缺的担忧中，杀虫剂对于稳定的粮食供应变得越来越重要。此外，还需要使用杀虫剂来控制食血性卫生害虫，如按蚊（一种疟疾媒介）和家用害虫，如白蚁和蟑螂。

然而，滥用单一杀虫剂可导致出现抗杀虫害虫。众所周知的杀虫剂抗性机制之一是由于昆虫基因组突变而导致的杀虫剂靶向蛋白质的结构变化。最近还发现昆虫体内的共生细菌在杀虫剂的解毒中起着重要作用，杀虫剂使宿主害虫具有杀虫剂抗性。然而，迄今为止尚未阐明其机制。

创新过程

研究人员共同合作，通过害虫和肠道共生细菌之间的相互作用阐明了杀虫剂抗性机制。

AIST与其他机构合作，研究害虫臭虫的肠道共生细菌如何解毒杀虫剂，并确定对解毒至关重要的共生基因。共生细菌利用这种基因快速降解进入害虫体内的杀虫剂。结果发现，杀虫剂降解产物对共生菌有剧毒，但这种物质对寄主害虫无毒，害虫迅速将其排出体外。结果，共生菌可以解毒杀虫剂并继续生活在害虫体内。这项研究发现害虫和共生细菌在杀虫剂解毒过程中密切相互作用。

创新价值

杀虫剂抗性害虫的出现，是人类研制杀虫剂与害虫增加抗药性的无休止的战斗。新药剂的开发非常昂贵和耗时，因此应首先防止耐药性的发展。它使理解抗性发展机制成为一个重要问题，并为新型杀虫剂的研制提供了新方向。

创新关键点

研究人员首次阐明昆虫和共生细菌相互帮助解毒杀虫剂的机制，鉴定共生体基因是昆虫对杀虫剂抗性的重要因素。