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我校园艺与植物保护学院庞保平教授团队在昆虫滞育研究领域取得重要进展

来源:内蒙古农业大学  2022-04-21 15:43:43   385 阅读

滞育是昆虫为应对不良环境条件暂时停止生长发育的现象,在昆虫生活史中起着重要的作用。目前对昆虫滞育调控的生理生化机制已有相当深入的了解,但对滞育调控的分子机制却了解得不够深入。MicroRNA作为调控昆虫新陈代谢和生长发育、细胞分化、凋亡和免疫等许多通路中起着重要作用的小分子非编码RNA,在昆虫滞育调控中的作用却知之甚少。

我校园艺与植物保护学院庞保平教授以近年来在内蒙古草原上猖獗成灾的新害虫——沙葱萤叶甲为研究对象,对其成虫生殖滞育的分子调控机制进行了深入研究,取得了一系列进展,首次证实了microRNA在昆虫滞育调控中起着重要的作用,在昆虫滞育研究领域取得重要进展。

研究团队前期采用转录组学、蛋白组学和小RNA测序方法,筛选出大量可能与沙葱萤叶甲成虫滞育相关的基因(蛋白)和microRNA(Proteomic analysis of adultGaleruca daurica(Coleoptera: Chrysomelidae) at different stages during summer diapause.Comparative Biochemistry and Physiology - Part D: Genomics and Proteomics,2019,29:351–357;Identification and functional analysis of microRNAs in the regulation ofsummer diapause inGaleruca daurica.Comparative Biochemistry and Physiology - Part D: Genomics and Proteomics, 2021, 37: 100786;Transcriptome-wide identification of microRNAs in response to 20-hydroxyecdysone inGaleruca daurica.Comparative Biochemistry and Physiology - Part D: Genomics and Proteomics, 2022, 42:100981),并应用基因克隆和RNAi技术证实了保幼激素JH信号通路在沙葱萤叶甲生殖滞育中起着重要的调控作用(Regulation ofjuvenilehormone onsummerdiapause ofGeleruca dauricaanditspathwayanalysis.Insects, 2021, 12: 237和Juvenile hormone regulates the reproductive diapausethrough Methoprene-tolerant gene inGaleruca daurica.Insect Molecular Biology, 2021,30:446-458)。在上述研究的基础上,研究者采用生物信息学方法、双荧光素酶实验、注射microRNA激动素、抑制素和JHA、RNAi以及形态解剖相结合的方法,确定了JH初级应答基因Kr-h1是microRNAlet-7-5p靶基因,首次证实了JH通过调控let-7-5p–Kr-h1反应链进而调控沙葱萤叶甲的生殖滞育。

近日,该成果“MicroRNAlet-7-5ptargets the juvenile hormone primary response geneKrüppel homolog 1to regulate reproductive diapause inGaleruca daurica”发表于国际知名昆虫学期刊《Insect Biochemistry and Molecular Biology》(中科院一区TOP)上。我校园艺与植物保护学院博士研究生段天凤为论文的第一作者,庞保平教授为论文的通讯作者。上述研究成果由国家自然科学基金项目“沙葱萤叶甲成虫夏滞育分子机理的研究”(31760517)资助完成。


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