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保幼激素調控龜紋瓢蟲生殖發育分子機制被揭示
2021-07-10 

保幼激素調控龜紋瓢蟲生殖發育分子機制被揭示

  近日,中國農業科學院棉花研究所棉花蟲害與生物安全創新團隊利用動態轉錄組分析、基因沉默技術開展了保幼激素調控龜紋瓢蟲卵子發生和卵黃生成研究,從生理水平與基因轉錄水平闡述了保幼激素對龜紋瓢蟲生殖發育的調控作用,為龜紋瓢蟲的規模化人工飼養奠定了理論基礎。相關研究成果發表在《基因組學(Genomics)》上。

保幼激素調控龜紋瓢蟲生殖發育分子機制被揭示

  據團隊首席崔金杰研究員介紹,龜紋瓢蟲是農田生態系統中的優勢捕食性天敵,其幼蟲、成蟲均可捕食蚜蟲、煙粉虱、薊馬等害蟲,且壽命長、耐熱耐藥,是一種極具產業化前景的天敵昆蟲。如果能人工規模化飼養龜紋瓢蟲,并釋放到田間,則可有效地控制農田害蟲,減少殺蟲劑使用,有利于生態環境保護。然而,目前人工飼養的龜紋瓢蟲產卵前期長,產卵量少,卵孵化率低,甚至不能完成整個生育周期。近年來,相關研究表明保幼激素是調控龜紋瓢蟲生殖發育最重要的激素。因此,解析保幼激素調控龜紋瓢蟲生殖發育的分子機制是破解人工飼養龜紋瓢蟲“瓶頸”的前提。

 

  該研究從生理水平探究了龜紋瓢蟲的發育與生殖過程及卵子發生規律,測定了全生育期龜紋瓢蟲保幼激素滴度變化動態,發現保幼激素滴度在龜紋瓢蟲成蟲羽化初期顯著升高。在基因轉錄水平,保幼激素合成與代謝相關基因的表達水平在龜紋瓢蟲卵子發生前期(成蟲羽化初期)顯著升高。沉默保幼激素受體基因后,發現龜紋瓢蟲卵子發生與卵巢成熟過程均受到顯著抑制,表明保幼激素啟動了龜紋的卵子發生、調控其生殖發育。該研究為進一步攻克龜紋瓢蟲人工飼養繁殖力差、卵孵化率低的難題奠定了理論基礎,有利于推動天敵昆蟲繁育的產業化。

 

  該研究得到了中國農科院科技創新工程等的資助。

 

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

保幼激素調控龜紋瓢蟲生殖發育分子機制被揭示

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