植保所首次在基因組水平揭示昆蟲幾丁質(zhì)合成酶基因(KKV)的調(diào)控子
近日,植保所陳潔博士聯(lián)合中山大學(xué)在農(nóng)林學(xué)領(lǐng)域期刊Insect Science (中科院一區(qū)top期刊)上發(fā)表題為“Genome-wide in vitro and in vivo RNAi screens reveal Fer3to be an important regulator of kkv transcription in Drosophila”的研究論文(文章鏈接:https://doi.org/10.1111/1744-7917.12954)。中山大學(xué)樂翔兆博士研究生為論文第一作者,植保所陳潔博士和中山大學(xué)張文慶教授為共同通訊作者。
我國是世界上農(nóng)作物有害生物發(fā)生最嚴(yán)重的國家之一。農(nóng)作物生物災(zāi)害發(fā)生頻繁,為害嚴(yán)重,損失巨大。幾丁質(zhì)合成是昆蟲的一個(gè)重要生理過程,但是它不存在于植物和脊椎動(dòng)物中。幾丁質(zhì)的合成和降解對(duì)昆蟲的生長發(fā)育至關(guān)重要,一直是害蟲控制的理想靶標(biāo)。近年來,陳潔博士參與研究的以昆蟲幾丁質(zhì)為作用靶標(biāo)的核酸生物農(nóng)藥技術(shù)與研發(fā)已取得了一系列進(jìn)展。然而,從基因組水平挖掘昆蟲幾丁質(zhì)合成影響因子的文章至今未見報(bào)道。
本文以模式昆蟲果蠅為研究對(duì)象,通過全基因組水平的細(xì)胞RNAi獲得影響昆蟲幾丁質(zhì)合成的537個(gè)調(diào)控元件,進(jìn)一步通過活體RNAi實(shí)驗(yàn),結(jié)合分子生物學(xué)、生物化學(xué)等技術(shù)手段,最終鑒定了6個(gè)調(diào)控幾丁質(zhì)合成酶基因KKV的調(diào)控因子。其中,F(xiàn)er3蛋白作為KKV的激活子,可與KKV啟動(dòng)子結(jié)合并調(diào)控昆蟲氣管的發(fā)育。該研究首次從基因組水平報(bào)道了昆蟲KKV基因的調(diào)控因子。研究結(jié)果有助于全面了解昆蟲幾丁質(zhì)合成的調(diào)控機(jī)制,對(duì)優(yōu)化以幾丁質(zhì)為靶標(biāo)的殺蟲劑的科學(xué)選用、進(jìn)一步開發(fā)高效綠色生物農(nóng)藥的應(yīng)用具有積極意義。
本研究得到國家自然科學(xué)基金(31301716)項(xiàng)目資助。