《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》：Transcriptomic analysis under the stress of insecticides and the functional role of three genes related to host finding behavior of
Scleroderma sichuanensis
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研究揭示雌性寄生蜂Scleroderma sichuanensis在杀虫剂胁迫下，SsOR5、SsGRIN2B和SsPDE8A基因通过调控嗅觉感知、神经信号传递和cAMP通路影响宿主搜索行为，为RNAi靶向策略提供理论依据。
Sumbul Mureed Mastoi|杨华|Waqar Ali Chandio|Paras Mureed Mastoi|杨伟
四川农业大学林学院，中国成都
摘要
雌性寄生蜂（膜翅目：Bethylidae科）利用多种复杂的行为策略，包括宿主识别、学习和记忆，以提高其生存和繁殖成功率。在亚致死剂量杀虫剂压力下进行的RNA-Seq分析发现了三个差异表达基因：SsOR5、SsGRIN2B和SsPDE8A，这些基因因可能在宿主搜索行为中起作用而被选为功能验证对象。SsOR5是一种气味受体，据信它与其他嗅觉受体及下游信号分子相互作用，从而增强宿主识别能力。相比之下，SsGRIN2B是一种NMDA型谷氨酸受体，可能影响突触可塑性和神经传递，进而影响探索行为。此外，SsPDE8A调节cAMP依赖的信号通路，这对记忆巩固和行为反应至关重要。本研究通过RNA干扰（RNAi）技术研究这些基因在中的作用，以评估其对宿主寻找效率的影响。成年雌蜂接受了不同剂量的dsRNA处理（0.5 μL、1 μL和3 μL），处理时间分别为12小时、24小时、48小时和72小时，其中3 μL处理48-72小时时基因沉默效果最为显著。使用Y型管嗅觉仪进行的行为测试表明，敲低SsOR5显著降低了宿主吸引力，而敲低SsGRIN2B和SsPDE8A则导致了中等程度的行为改变，这突显了这些基因在嗅觉驱动行为中的不同作用。本研究表明，杀虫剂诱导的基因表达变化会干扰对宿主定位至关重要的神经和嗅觉通路，并强调了基于RNAi的方法在靶向行为相关基因方面的潜力，为寄生蜂介导的害虫管理提供了新的策略。
部分内容摘录
背景
寄生蜂是一种高效的天然生物控制剂，能够有效防治长角甲虫和钻蛀害虫，以其强大的宿主搜索、繁殖和适应能力而闻名。其在害虫管理中的广泛应用对可持续农业和林业实践具有重要意义。然而，农业生态系统中的杀虫剂残留物可能会损害其嗅觉功能，从而降低其效率（Ferreira等人，
昆虫、宿主信号、试剂和杀虫剂
成年雌性蜂在四川农业大学省级森林保护重点实验室的7×6厘米玻璃管中以黄粉虫（Tenebrio molitor）为食饲养。蛹的发育期约为20天。15天后，选择含有适量健康成虫的玻璃管，并在25±1°C和60%-70%相对湿度条件下饲养（Tao等人，2020年；Fang等人，2024年）。宿主信号物质是一种合成的Monochamus
S. sichuanensis的功能组装和注释
为了研究不同杀虫剂对蜂基因表达和分子通路的影响，使用Illumina双端测序技术对12个cDNA文库（每个处理3个生物学重复样本）进行了RNA测序。获得的测序数据质量较高，Q30值超过93%-94.2%，GC含量超过40%，错误率极低（0.02%-0.03%），确保了下游分析的可靠性。测序指标的详细信息见表格
讨论
在本研究中，我们通过dsRNA喂养实现了RNA干扰（RNAi），研究了SsOR5、SsGRIN2B和SsPDE8A在中的功能作用，并评估了它们对宿主搜索行为的影响。研究结果发现基因沉默与行为变化之间存在明显的相关性，为了解杀虫剂诱导压力下昆虫行为的分子机制提供了宝贵的见解。
结论
本研究表明，RNA干扰（RNAi）抑制SsOR5、SsGRIN2B和SsPDE8A会干扰的宿主寻找行为，其中SsOR5的影响最为显著。这些基因的联合作用揭示了一个统一的机制：嗅觉接收（SsOR5）、中枢神经信号传导（SsGRIN2B）和细胞内cAMP通路的调节（SsPDE8A）共同作用，塑造了由气味驱动的行为。我们的发现建立了这些基因之间的直接分子联系
CRediT作者贡献声明
Sumbul Mureed Mastoi：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、方法学设计、数据分析、数据整理、概念构思。杨华：初稿撰写、数据可视化、数据分析、数据整理。Waqar Ali Chandio：审稿与编辑、软件应用、数据分析。Paras Mureed Mastoi：初稿撰写、数据可视化、方法学设计。杨伟：审稿与编辑、数据可视化、结果验证、项目监督、软件应用，
利益冲突声明
作者声明不存在任何已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了四川国际科技创新合作/港澳台科技创新合作项目（2021YFH0160）和四川省科技厅项目（2022JDKP0016）的支持。
