保幼激素調(diào)控龜紋瓢蟲(chóng)生殖發(fā)育分子機(jī)制被揭示

　　近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花蟲(chóng)害與生物安全創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)利用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)錄組分析、基因沉默技術(shù)開(kāi)展了保幼激素調(diào)控龜紋瓢蟲(chóng)卵子發(fā)生和卵黃生成研究，從生理水平與基因轉(zhuǎn)錄水平闡述了保幼激素對(duì)龜紋瓢蟲(chóng)生殖發(fā)育的調(diào)控作用，為龜紋瓢蟲(chóng)的規(guī)?；斯わ曫B(yǎng)奠定了理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《基因組學(xué)（Genomics）》上。

　　據(jù)團(tuán)隊(duì)首席崔金杰研究員介紹，龜紋瓢蟲(chóng)是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)捕食性天敵，其幼蟲(chóng)、成蟲(chóng)均可捕食蚜蟲(chóng)、煙粉虱、薊馬等害蟲(chóng)，且壽命長(zhǎng)、耐熱耐藥，是一種極具產(chǎn)業(yè)化前景的天敵昆蟲(chóng)。如果能人工規(guī)模化飼養(yǎng)龜紋瓢蟲(chóng)，并釋放到田間，則可有效地控制農(nóng)田害蟲(chóng)，減少殺蟲(chóng)劑使用，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。然而，目前人工飼養(yǎng)的龜紋瓢蟲(chóng)產(chǎn)卵前期長(zhǎng)，產(chǎn)卵量少，卵孵化率低，甚至不能完成整個(gè)生育周期。近年來(lái)，相關(guān)研究表明保幼激素是調(diào)控龜紋瓢蟲(chóng)生殖發(fā)育最重要的激素。因此，解析保幼激素調(diào)控龜紋瓢蟲(chóng)生殖發(fā)育的分子機(jī)制是破解人工飼養(yǎng)龜紋瓢蟲(chóng)“瓶頸”的前提。

 

　　該研究從生理水平探究了龜紋瓢蟲(chóng)的發(fā)育與生殖過(guò)程及卵子發(fā)生規(guī)律，測(cè)定了全生育期龜紋瓢蟲(chóng)保幼激素滴度變化動(dòng)態(tài)，發(fā)現(xiàn)保幼激素滴度在龜紋瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)羽化初期顯著升高。在基因轉(zhuǎn)錄水平，保幼激素合成與代謝相關(guān)基因的表達(dá)水平在龜紋瓢蟲(chóng)卵子發(fā)生前期（成蟲(chóng)羽化初期）顯著升高。沉默保幼激素受體基因后，發(fā)現(xiàn)龜紋瓢蟲(chóng)卵子發(fā)生與卵巢成熟過(guò)程均受到顯著抑制，表明保幼激素啟動(dòng)了龜紋的卵子發(fā)生、調(diào)控其生殖發(fā)育。該研究為進(jìn)一步攻克龜紋瓢蟲(chóng)人工飼養(yǎng)繁殖力差、卵孵化率低的難題奠定了理論基礎(chǔ)，有利于推動(dòng)天敵昆蟲(chóng)繁育的產(chǎn)業(yè)化。

 

　　該研究得到了中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等的資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2021.06.002