Comparison of Detoxification Enzymes of Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae) Biotypes B and Q after Various Host Shifts

Qiyun Xu, Fanghua Chai, Xincheng An, Shichou Han

Abstract


To overcome host plant defense mechanisms, herbivorous insects have developed a series of strategies, which include changes in reliance on various classes of detoxification enzymes. There are few relevant experimental studies on detoxification enzymes of whitefly biotypes B and Q when shifting to different host plants. Here we report changes in the activities of carboxylesterase (CarE), cytochrome-P450-dependent monooxygenase (P450), and glutathione S-transferase (GST) of B. tabaci biotypes B and Q, 24 h after these biotypes had been transferred from cucumber (Cucumis sativus L.; Cucurbitaceae) to numerous other host species belong to 29 families. The aim of this study was to compare the differential utilization of the above detoxifying enzymes by these 2 B. tabaci biotypes when the latter were subjected to shifts between host species. The GST activities of these 2 biotypes did not change significantly 24 h after being shifted from cucumber to various other hosts. However after such recent shifts from cucumber to various other host species, most values of CarE and P450 of biotype Q were significantly higher than those of biotype B at P < 0.05. The experiments revealed that B. tabaci biotypes utilize different defense strategies of differentially inducing detoxification enzymes when facing a variety of host shifts.

 

Para superar los mecanismos de defensa de las plantas hospederas, insectos herbívoros han desarrollado una serie de estrategias, que incluyen cambios en la dependencia de las diversas clases de enzimas de desintoxicación. Existen pocos estudios experimentales pertinentes a las enzimas de desintoxicación de biotipos B y Q de la mosca blanca B. tabaci, cuando se cambian a diferentes plantas hospederas. Aqui informamos de los cambios en las actividades de la carboxilesterasa (CarE), monooxigenasa dependiente de citocromo-P450 (P450) y transferasa-S de glutatión - (GST) de los biotipo B y Q de B. tabaci, 24 horas después de que estos biotipos habían sido trasladados del pepino (Cucumis sativus L.; Cucurbitaceae) a un extenso numero de otras especies hospedadoras que pertenecen a otras 29 familias. El objetivo de este estudio fue comparar la utilización diferencial de las enzimas desintoxicantes mencionadas anteriormente de estos 2 biotipos de B. tabaci cuando fueron sometidos a un cambio de la especie hospedera. La actividad de GST en estos 2 biotipos no cambió significativamente 24 horas después de que estos fueron trasladados de pepino a otros hospederos. Sin embargo, después de estos trasladados recientes de pepino a varias otras especies hospederas, la mayoría de los valores de CarE y P450 del biotipo Q fueron significativamente más altos que los de biotipo B en P < 0.05. Los experimentos revelaron que los biotipos de B. tabaci utilizan diferentes estrategias de defensa al inducir diferencialmente las enzimas de desintoxicación cuando se enfrentan a una variedad de traslados de hospederos.

 

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Keywords


carboxylesterase; CarE; cytochrome-P450-dependent monooxygenase; P450; glutathione S-transferase; GST; short-term induction

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