研究发现入侵性蜂巢小甲虫的防治新分子靶标
发布时间：2022-11-25
2022年8月23日，国际知名昆虫学期刊Pest Management Science（农林科学一区，昆虫学Top，IF: 4.462）在线发表了题为“Identification and characterization of CYP307A1as a molecular target for controlling the small hive beetle, Aethina tumida”的研究论文，报道了应用RNAi技术探究蜂巢小甲虫Aethina tumida 20E代谢相关CYP基因的功能，并发现干扰AtCYP307A1可导致蜂巢小甲虫发育障碍，进而死于幼虫期，该研究结果对我国蜜蜂重要入侵害虫的防控具有重要参考价值。
蜂巢小甲虫是一种全球范围内扩散迅速的蜜蜂害虫。其幼虫和成虫主要以花粉、蜂蜜和发育中的蜜蜂幼虫为食，对蜜蜂种群造成重大破坏，可导致蜜蜂逃群并破坏蜂巢结构。蜕皮激素20-羟基蜕皮酮（20E）在昆虫的发育、变态和繁殖中起着关键作用。研究表明，在大多数昆虫物种中，蜕皮类固醇代谢受到CYP基因调控。然而，这些CYP基因在蜂巢小甲虫中的作用尚未被探索。
20E挽救AtCYP307A1 RNAi表型
该研究首先鉴定了蜂巢小甲虫7个与20E代谢相关的CYP基因，并发现AtCYP307A1和AtCYP307B1主要在胚胎期和幼虫的头胸部中表达，而其它CYPs主要在脂肪体表达。对这7个CYP基因的RNAi实验显示，只有抑制AtCYP307A1基因表达才能导致幼虫-蛹变态过程中的致死表型，表皮的苏木精-伊红染色显示RNAiAtCYP307A1抑制了旧表皮的降解，AtCYP307A1沉默可导致20E滴度和20E信号通路基因表达水平显著下调。此外，局部应用20E能够挽救AtCYP307A1 RNAi表型。所以本研究表明参与20E合成的AtCYP307A1在蜂巢小甲虫幼虫-蛹的变态过程中是必不可少，后续可以用作害虫防治的潜在杀虫剂靶标。
AtCYP307A1调控蜂巢小甲虫变态模式图
该研究由广东省科学院动物研究所蜜蜂及蜂产品研究团队完成，武丽仙博士为论文第一作者，赵红霞副研究员为论文通讯作者。本研究获得农业农村部国家蜂产业技术体系广州综合试验站、广东省科技厅科技计划专项、广东省基础与应用基础研究基金、广州市基础与应用基础研究基金、广东省科学院专项的资助。
文章链接：http://doi.org/10.1002/ps.7146
产业化技术与成果转化中心/ 武丽仙、许雅静供稿