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为解决草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）防治难题，研究人员开展了其瞬时受体电位（TRP）通道基因研究。他们鉴定出 15 个 TRP 基因，明确其表达模式及在免疫中的作用。该研究为开发靶向 TRP 通道的杀虫剂提供依据。
在广袤的农业世界里，有一种害虫如幽灵般四处肆虐，它就是草地贪夜蛾。这是一种原产于美洲热带和亚热带地区的害虫，凭借着强大的繁殖能力和广泛的寄主范围，迅速在全球多地蔓延，给农业生产带来了沉重打击。在中国，它也成为了农业领域的一大心腹之患。长期以来，化学防治一直是应对草地贪夜蛾的主要手段，但随着时间的推移，草地贪夜蛾对多种杀虫剂产生了抗性，这使得传统的化学防治方法逐渐失去效力。因此，开发新的防治策略迫在眉睫。
在这样的背景下，华南农业大学的研究人员勇敢地承担起探索的重任，开展了一项关于草地贪夜蛾瞬时受体电位（TRP）通道基因的研究。TRP 通道是昆虫体内的关键蛋白，在感知外界环境变化、调节生理过程中发挥着重要作用，而且部分 TRP 通道成员还是潜在的杀虫剂或驱避剂分子靶标 。然而，此前关于草地贪夜蛾 TRP 通道的分子研究却十分匮乏。此次研究意义重大，若能深入了解草地贪夜蛾的 TRP 通道基因，将为开发新型害虫防治方法提供关键线索，有望打破当前防治困境。最终，该研究成果发表在《BMC Genomics》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，通过筛选多种数据库，利用已知果蝇 TRP 蛋白序列进行同源比对，鉴定出草地贪夜蛾的 TRP 通道基因；接着，运用实时定量聚合酶链反应（RT-qPCR）技术，检测不同发育阶段和多种组织中 TRP 通道基因的表达情况；最后，将条件致病菌粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）注射到幼虫体内，观察 TRP 通道基因的免疫反应。
研究结果如下：
- TRP 通道基因的鉴定与序列分析：研究人员成功在草地贪夜蛾中鉴定出 15 个 TRP 通道基因，这些基因分属于 6 个亚家族，其中未发现 TRPP 亚家族成员，而 TRPA 亚家族成员数量最多。序列分析显示，所有 TRP 通道都含有 6 个跨膜结构域，不同亚家族在 N 端锚蛋白重复（AR）结构域的数量上存在差异，且草地贪夜蛾 TRP 通道与果蝇的同源蛋白序列相似度较高（>62%）。
- TRP 通道基因在不同发育阶段的转录水平：RT-qPCR 分析表明，多数 TRP 通道基因在草地贪夜蛾的各个发育阶段均有表达，但表达水平有所差异。例如，SfruTRPM 和 SfruTRPML 几乎仅在卵期高表达，而其他基因在不同发育阶段呈现出各自独特的表达模式。
- TRP 通道基因在成虫和幼虫组织中的分布：在成虫的外部感觉器官中，不同的 TRP 通道基因有不同的表达模式。如 SfruTRP 和 SfruTRPL 在复眼中高表达，SfruNompC、SfruIav 等在触角中表达量较高。在幼虫的内部组织中，SfruTRP 在中枢神经系统（CNS）高表达，SfruTRPL 在马氏管（MT）中表达较高等。
- 粘质沙雷氏菌感染对 TRP 通道基因表达的影响：感染粘质沙雷氏菌 24 小时后，部分 TRP 基因表达发生变化。SfruTRPML、SfruTRPL 和 SfruPain 的表达水平显著上调，暗示它们在应对粘质沙雷氏菌的免疫反应中发挥重要作用。
研究结论和讨论部分指出，该研究首次全面鉴定和分析了草地贪夜蛾的 TRP 通道基因。未发现 TRPP 亚家族成员，推测可能存在功能补偿机制。不同 TRP 通道基因在不同发育阶段和组织中的特异性表达，表明它们参与了多种生理过程，这为开发针对特定发育阶段的杀虫剂提供了理论依据。此外，SfruTRPML、SfruTRPL 和 SfruPain 在免疫反应中的作用，为寻找新型杀虫剂靶标提供了方向。尽管部分基因在免疫功能上未表现出明显反应，但它们可能在其他重要生理过程中发挥作用，仍具有研究价值。总之，这项研究拓展了人们对草地贪夜蛾关键感觉通道的认识，为未来开发以 TRP 通道为靶标的杀虫剂奠定了坚实基础，有望推动草地贪夜蛾的安全、有效防治，守护农业生产的安全。
