RNAi介导的held-out wing（HOW）基因沉默抑制白背飞虱翅展的分子机制及防控应用

为应对白背飞虱（Sogatella furcifera）抗药性问题，研究人员通过RNAi技术靶向沉默翅发育关键基因held-out wing（HOW），发现SfHOW通过调控SfAp-Dpp通路影响翅展，导致62%成虫翅卷曲及66.8%死亡率，为RNAi农药开发提供新靶点，推动半翅目昆虫翅发育分子机制研究。

　　

白背飞虱（Sogatella furcifera）是亚洲水稻产区的主要迁飞性害虫，不仅通过吸食汁液直接危害作物，还传播南方水稻黑条矮缩病毒等病原体。当前化学农药的过度使用导致其对噻虫嗪、吡虫啉等药物产生抗性，亟需开发新型绿色防控策略。昆虫翅发育是决定其迁飞能力的关键环节，而翅展过程涉及多基因调控网络。已有研究表明，在果蝇中，held-out wing（HOW）基因通过KH结构域调控肌肉、心脏及翅发育，但其在半翅目昆虫中的功能尚未明确。

贵州民族大学等机构的研究人员通过克隆SfHOW基因（628 bp，编码196 aa），发现其在3龄若虫和表皮组织中高表达。RNAi沉默SfHOW后，成虫翅卷曲率达62%，死亡率达66.8%，并伴随SfAp和Dpp基因表达显著下调。研究表明SfHOW可能通过调控SfAp-Dpp通路参与翅展，为RNAi农药设计提供了新靶标。相关成果发表于《Journal of Insect Physiology》。

研究采用以下关键技术：1）基于转录组数据（SRP116252）克隆SfHOW序列；2）实时荧光定量PCR（qPCR）分析时空表达谱；3）体外合成dsRNA进行RNAi干扰；4）表型观察与死亡率统计；5）关键通路基因（SfAp、Dpp）表达量检测。

主要研究结果

1. SfHOW基因克隆与表达特征
   序列分析显示SfHOW与褐飞虱（Nilaparvata lugens）同源性达90.69%，在3龄若虫表达量最高，表皮组织中富集，暗示其在翅发育中的功能保守性。

2. RNAi沉默的表型效应
   dsSfHOW注射后，靶基因转录水平显著降低，成虫翅无法正常伸展（折叠卷曲率62%），证实SfHOW是翅展的必要调控因子。

3. 分子机制解析
   SfHOW沉默导致SfAp和Dpp表达下调，提示其可能通过Hippo-Wg/Dpp通路调控翅形态建成，与果蝇中HOW抑制Dpp 3'UTR的机制相呼应。

结论与意义
该研究首次揭示SfHOW通过调控SfAp-Dpp轴参与白背飞虱翅展，为靶向翅发育的RNAi农药研发提供了理论依据。相较于传统化学农药，靶向HOW的dsRNA具有物种特异性高、环境兼容性好等优势。此外，研究拓展了对半翅目昆虫翅发育分子网络的认识，为其他迁飞性害虫的防控策略设计提供了参考。未来需进一步验证HOW与MAPK/ERK磷酸化的关联，以及其在田间条件下的实际防控潜力。