核受体基因SfE75调控白背飞虱蜕皮过程的分子机制及其在RNAi防控中的应用价值

本研究针对水稻害虫白背飞虱（Sogatella furcifera）抗药性加剧的防控难题，首次鉴定了核受体基因SfE75通过调控几丁质合成与降解通路介导蜕皮发育的关键功能。研究人员通过20E（20-羟基蜕皮酮）和噻嗪酮处理、RNAi沉默等技术，证实SfE75表达异常会导致蜕皮障碍和发育延迟，死亡率显著升高至23.39%，为开发基于RNAi的靶向防控策略提供了新靶点。

　　

水稻是我国最重要的粮食作物之一，而白背飞虱（Sogatella furcifera）作为其毁灭性害虫，不仅直接吸食汁液导致减产，还能传播南方水稻黑条矮缩病毒。当前化学农药的过度使用已引发严重抗药性，亟需开发新型绿色防控技术。昆虫的蜕皮过程由蜕皮激素（20-hydroxyecdysone, 20E）精密调控，其中核受体基因E75作为早期响应因子，在多种昆虫中被证实参与蜕皮发育，但其在白背飞虱中的功能机制尚属空白。

贵州大学昆虫研究所的研究团队在《Journal of Asia-Pacific Entomology》发表的研究，首次系统解析了白背飞虱核受体基因SfE75的分子特征及功能。通过克隆获得2481 bp的SfE75全长cDNA（登录号ON209399），预测编码含5个保守结构域的826个氨基酸蛋白。研究发现，噻嗪酮处理显著抑制三龄若虫SfE75表达，而20E处理使五龄若虫表达量激增。通过RNAi沉默五龄若虫SfE75后，观察到蜕皮失败率显著增加，第六天存活率仅23.39%，且几丁质合成酶（CHS）和几丁质酶（Cht）基因表达显著受抑。

关键技术包括：基于基因组数据（Wang et al., 2017）的SfE75序列挖掘、qPCR定量分析、dsRNA介导的RNAi沉默实验，以及表型观测与死亡率统计。实验采用室内敏感品系，以TN1水稻为寄主，在25±1℃、70%±5%湿度的可控条件下培养。

主要研究结果

1. SfE75的克隆与特征：SfE75具有典型核受体家族结构，包括DNA结合域（DBD）和配体结合域（LBD），系统进化分析显示其与半翅目昆虫E75聚为一支。
2. 表达模式调控：噻嗪酮（昆虫生长调节剂）显著抑制三龄若虫SfE75表达，而20E处理12小时后五龄若虫表达量显著上调，证实其对蜕皮激素信号的响应性。
3. RNAi表型分析：沉默SfE75导致若虫发育延迟，蜕皮异常率增加，死亡率上升，证实其是蜕皮进程的必需基因。
4. 机制探索：SfE75沉默显著抑制几丁质代谢通路关键基因（如CHS和Cht）的转录，揭示其通过调控几丁质动态平衡影响表皮重塑。

结论与意义
该研究首次阐明SfE75通过协调几丁质合成与降解途径调控白背飞虱蜕皮的分子机制。研究不仅拓展了对核受体E75在半翅目昆虫中功能演化的认知，更重要的是为开发靶向SfE75的RNAi防控制剂提供了理论依据。通过干扰这一关键基因，可有效阻断害虫发育周期，为解决抗药性难题提供新思路。基金支持来自国家自然科学基金（32160635、31960537）和重庆市专项计划，凸显该研究的应用价值与社会需求高度契合。