研究發現入侵性蜂巢小甲蟲的防治新分子靶標
發布時間：2022-11-25
2022年8月23日，國際知名昆蟲學期刊Pest Management Science（農林科學一區，昆蟲學Top，IF: 4.462）在線發表了題為“Identification and characterization of CYP307A1as a molecular target for controlling the small hive beetle, Aethina tumida”的研究論文，報道了應用RNAi技術探究蜂巢小甲蟲Aethina tumida 20E代謝相關CYP基因的功能，并發現干擾AtCYP307A1可導致蜂巢小甲蟲發育障礙，進而死于幼蟲期，該研究結果對我國蜜蜂重要入侵害蟲的防控具有重要參考價值。
蜂巢小甲蟲是一種全球范圍內擴散迅速的蜜蜂害蟲。其幼蟲和成蟲主要以花粉、蜂蜜和發育中的蜜蜂幼蟲為食，對蜜蜂種群造成重大破壞，可導致蜜蜂逃群并破壞蜂巢結構。蛻皮激素20-羥基蛻皮酮（20E）在昆蟲的發育、變態和繁殖中起著關鍵作用。研究表明，在大多數昆蟲物種中，蛻皮類固醇代謝受到CYP基因調控。然而，這些CYP基因在蜂巢小甲蟲中的作用尚未被探索。
20E挽救AtCYP307A1 RNAi表型
該研究首先鑒定了蜂巢小甲蟲7個與20E代謝相關的CYP基因，并發現AtCYP307A1和AtCYP307B1主要在胚胎期和幼蟲的頭胸部中表達，而其它CYPs主要在脂肪體表達。對這7個CYP基因的RNAi實驗顯示，只有抑制AtCYP307A1基因表達才能導致幼蟲-蛹變態過程中的致死表型，表皮的蘇木精-伊紅染色顯示RNAiAtCYP307A1抑制了舊表皮的降解，AtCYP307A1沉默可導致20E滴度和20E信號通路基因表達水平顯著下調。此外，局部應用20E能夠挽救AtCYP307A1 RNAi表型。所以本研究表明參與20E合成的AtCYP307A1在蜂巢小甲蟲幼蟲-蛹的變態過程中是必不可少，后續可以用作害蟲防治的潛在殺蟲劑靶標。
AtCYP307A1調控蜂巢小甲蟲變態模式圖
該研究由廣東省科學院動物研究所蜜蜂及蜂產品研究團隊完成，武麗仙博士為論文第一作者，趙紅霞副研究員為論文通訊作者。本研究獲得農業農村部國家蜂產業技術體系廣州綜合試驗站、廣東省科技廳科技計劃專項、廣東省基礎與應用基礎研究基金、廣州市基礎與應用基礎研究基金、廣東省科學院專項的資助。
文章鏈接：http://doi.org/10.1002/ps.7146
產業化技術與成果轉化中心/ 武麗仙、許雅靜供稿