靶向酪氨酸羟化酶和多巴脱羧酶的RNA干扰通过抑制生殖与生存有效防控灰飞虱：一种有前景的害虫防治策略

《Pesticide Biochemistry and Physiology》：RNA interference targeting tyrosine hydroxylase and dopa decarboxylase inhibits the reproduction and survival in the small brown planthopper Laodelphax striatellus: A promising strategy for pest control

本文聚焦重要水稻害虫灰飞虱（Laodelphax striatellus），深入探讨了多巴胺（DA）合成通路中的关键酶——酪氨酸羟化酶（TH）和多巴脱羧酶（DDC）在其生殖与生存中的关键作用。研究通过RNA干扰（RNAi）技术沉默LsTH和LsDDC基因，显著缩短了产卵期、降低了繁殖力与卵孵化率，并下调了卵黄蛋白原（Vg）及其受体（VgR）的表达，同时影响了保幼激素（JH）和20-羟基蜕皮酮（20E）信号通路相关基因的转录水平，最终导致害虫存活率显著下降。该研究为开发以TH和DDC为靶标的RNAi新型害虫防控策略提供了重要的理论依据和实践潜力。

　　

Highlight

LsTH和LsDDC的克隆与分析

通过RT-PCR技术，我们成功克隆了灰飞虱（Laodelphax striatellus）中酪氨酸羟化酶（LsTH）和多巴脱羧酶（LsDDC）的全长cDNA序列，并提交至GenBank数据库（登录号：PX118440, PX118441）。我们将LsTH和LsDDC的氨基酸序列分别与褐飞虱（Nilaparvata lugens）、赤拟谷盗（Tribolium castaneum）、小菜蛾（Plutella xylostella）、意大利蜜蜂（Apis mellifera）和黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）的同源序列进行了比对。多重序列比对结果显示，TH和DDC在不同昆虫物种间存在功能保守区域（附图S1，附图S2）。

讨论

迄今为止，TH和DDC已在多种昆虫中被克隆并进行了功能研究。然而，关于TH和DDC在稻飞虱类害虫中的研究尚不深入。灰飞虱是重要的经济害虫和病毒传播媒介，因此，深入理解灰飞虱中TH和DDC基因的功能，将为开发有潜力的害虫防治靶标提供理论基础。本研究成功从灰飞虱中克隆了LsTH和LsDDC，并利用RNAi技术探究了它们在灰飞虱生殖和生存中的功能。

结论

总之，本研究揭示了灰飞虱中LsTH和LsDDC的分子特性与表达模式。RNAi介导的LsTH和LsDDC基因沉默显著损害了灰飞虱的生殖能力，这很可能是由于JH/20E信号通路失调导致的Vg通路紊乱所致。此外，沉默LsTH和LsDDC也显著降低了灰飞虱的存活率。这些发现凸显了LsTH和LsDDC作为开发基于RNAi的农药或其他创新害虫防治策略的有前景的分子靶标。