嗅觉蛋白RNAi的高通量筛选为捕食性步甲绿色防控提供新靶点

发布时间:2023-11-13
    昆虫嗅觉和行为调控技术可为害虫的绿色防控提供新方法,为解析多级营养级化学通讯机制提供理论参考。柞蚕作为一种重要的资源昆虫,不仅兼具丝绸产业、药食同源和文旅建设的功能,其幼虫的野外饲养更是形成了多营养级的生态系统。然而,柞蚕幼虫在野外饲养过程中,常常受到黑广肩甲的大量捕食,导致严重损失。传统的化学防治在防控甲的同时也对柞蚕造成了危害,不利于可持续性发展。
    为解决这一问题,广东省科学院动物研究所、辽宁省蚕业研究所和广州海关技术中心提出了新的防控思路——通过RNAi技术抑制气味受体(OR)的表达,从而减少步甲对柞蚕幼虫的捕食行为(图1)。研究团队以多靶点小RNA(siRNAs)介导的RNAi技术对黑广肩步甲中的16个全长气味受体(OR)进行了筛选,发现步甲成虫对同批注射的siRNA响应调控具性别差异,这种差异体现在不同的OR表达模式、电生理和行为响应上。通过筛选,研究团队确定了4个关键气味受体及调控靶点元件(图2),这些可以用于干扰步甲对柞树、柞蚕或同种个体的嗅觉定位。该项研究揭示了害虫捕食性步甲与环境化学通讯的分子机制,为嗅觉调控提供了新的RNAi靶点,为害虫的绿色防控提供了新的思路和方法。

图1. 研究设计

图2. 关键siORs筛选

    该研究成果以“Inundative practice for screening siRNA management candidates against a notorious predatory beetle using olfactory silencing”为题发表在SCI期刊Intern. J. Biol. Macromol. IF = 8.2,化学一区)上。广东省科学院动物研究所唐睿副研究员为论文通讯作者,辽宁省蚕业研究所陈增良研究员为第一作者。该研究得到了国家自然科学基金(31302032)、广东省科学院科技发展专项(2022GDASZH-2022010106)等项目的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.127505


(资源昆虫与生物工程研究中心 唐睿、彭卉/供稿)

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