植保所在RNA的m6A甲基化調(diào)控紅火蟻個(gè)體分工的分子機(jī)制方面取得新進(jìn)展
近日，植保所紅火蟻防控科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊《Molecular Ecology》(中科院一區(qū)TOP)上發(fā)表題為“N6-methyladenosine Modification of RNA Controls Dopamine Synthesis to Influence Labour Division in Ants”的研究論文。植保所陳潔副研究員為論文第一作者，齊國(guó)君研究員和呂利華研究員為論文共同通訊作者，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)王德森副教授和華南師范大學(xué)余小強(qiáng)教授參與了研究工作。
紅火蟻Solenopsis invicta Buren是世界公認(rèn)的百種最具破壞力的入侵生物之一，也是典型的社會(huì)性昆蟲，已入侵我國(guó)并對(duì)農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)、人畜健康、生態(tài)環(huán)境和公共安全造成嚴(yán)重危害。前人研究表明，社會(huì)性昆蟲的個(gè)體分工由環(huán)境和遺傳共同影響。一直以來(lái)，表觀遺傳被認(rèn)為是應(yīng)對(duì)環(huán)境條件下重塑基因表達(dá)的主要方式。然而，尚未有研究探討RNA的m6A修飾對(duì)昆蟲復(fù)雜社會(huì)群體中個(gè)體分工的調(diào)控機(jī)制。
本研究從m6A介導(dǎo)的表觀轉(zhuǎn)錄組學(xué)入手，發(fā)現(xiàn)工蟻頭部多巴胺受體1（Dop1）和多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體（DAT）的m6A甲基化修飾促進(jìn)了上述基因的表達(dá)和多巴胺的合成，進(jìn)而推動(dòng)紅火蟻工蟻從“育幼型”向“覓食型”轉(zhuǎn)化。該研究結(jié)果首次從RNA的m6A甲基化修飾角度揭示了社會(huì)性昆蟲個(gè)體分工的新機(jī)制，不僅為全面解析社會(huì)性昆蟲個(gè)體行為的復(fù)雜性提供新的理論依據(jù)，也為紅火蟻的科學(xué)防治提供新的思路。
研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2021YFD1000500）、廣東省自然科學(xué)基金（2023A1515012108）和廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院人才項(xiàng)目（R2023PY-JX010）等項(xiàng)目的共同資助。
（文章鏈接：https://doi.org/10.1111/mec.17322）