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我校教师王召副教授在《Genes》上发表高水平论文


作者:    文章来源:科研处    更新时间:2022年08月01日  浏览次数:720

近期,我校教师王召副教授在《Genes》(IF=4.141)上发表了题为“Molecular Characterization of UDP-N-Acetylglucosamine Pyrophosphorylase and Its Role in the Growth and Development of the White-Backed PlanthopperSogatella furcifera(Hemiptera:Delphacidae)”研究论文。

白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)是亚太地区水稻生产上的一种重要迁飞性害虫,其不仅吸取水稻韧皮部汁液并传播病毒,爆发成灾更会造成巨大的经济损失。采用杀虫剂防治是一种有效降低其种群密度的方法。但也由此带来农药残留、抗性和再猖獗等问题,因此,亟待寻找一种新的害虫防治策略以达到持续防控之目的。几丁质是昆虫表皮、肠道、气管以及生殖管道的重要组成部分,它的合成由一系列酶催化完成,其中UDP-N-乙酰葡糖胺焦磷酸化酶(UDP-N-acetylglucosamine pyrophosphorylase, UAP)是该合成途径中的重要调控酶,因此明确白背飞虱UAP分子特性和生理功能,可为筛选害虫靶标提供科学依据。

通过对白背飞虱转录组数据库进行分析,采用多重PCR结合RACE技术,克隆获得白背飞虱UAP基因,命名为SfUAP。其cDNA序列为2229 bp(GenBank登录号:MF964941),包括有105 bp的5'端非编码区域和654 bp 3'端非编码区域,开放阅读框1470bp,编码489个氨基酸残基(图1)。

图1 白背飞虱SfUAP基因的核苷酸序列以及推导的氨基酸序列

作者采用RNAi技术对SfUAP基因的具体功能进行了分析。首先,通过显微注射体外合成的dsRNA,发现靶基因的表达量显著下降(图2)。再者,连续观察试虫的存活情况,发现84%的试虫由于不能正常蜕去旧的表皮或产生其他部位畸形而导致其死亡。16%个体可以羽化为成虫,其中,2.7%由于羽化畸形而相继死亡(图3)。进一步观察到了明显畸形表型,具体的,64%试虫头胸背板表皮稍微裂开,但旧表皮不能脱离虫体而形成双表皮层,同时试虫的腹部极度变小或扭曲变形,这样的试虫因不能正常蜕皮而最终死亡了;20%试虫表现为不能完全蜕皮,足与腹部不能与旧表皮分离,并且翅也未能展开。部分试虫成功羽化后,2.7%虫体无法硬化,翅也呈畸形,羽化后不久即死亡(图4)。

图2 SfUAP基因沉默后对其靶基因表达水平的影响

图3 SfUAP基因沉默后白背飞虱存活率

图4 SfUAP基因沉默后引起的白背飞虱表型变化

该研究论文第一作者为凯里学院王召副教授,贵州大学昆虫研究所金道超教授为通讯作者,凯里学院为第一单位。

一审:马雅云

二审:颜念

终审:赵小明

编辑:马雅云


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