斑蝥素合成关键调控网络与基因的转录组-代谢组联合解析：揭示Epicauta chinensis毒素合成新机制

为揭示斑蝥甲虫防御性毒素合成机制，研究人员通过转录组和代谢组联合分析Epicauta chinensis脂肪体，鉴定出327个与斑蝥素含量变化协同的基因，发现细胞色素P450(CYPs)和Phyh基因与枢纽基因高度相关。代谢组锁定关键前体异戊烯焦磷酸(IPP)，干扰实验证实EcCYP4TT1和EcPhyh显著影响斑蝥素合成，为农业害虫防治和药物开发提供新靶点。

　　

斑蝥素作为芫菁科甲虫的防御性毒素，在农业和医药领域备受关注。本研究采用多组学联用策略，对中华豆芫菁(Epicauta chinensis)脂肪体展开深度解析。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)锁定327个与斑蝥素含量动态变化高度协同的基因，其中细胞色素P450家族成员(特别是EcCYP6BK33和EcCYP4TT1)及植烷酰辅酶A双加氧酶(Phyh)因与枢纽基因的强相关性脱颖而出。代谢组学精准捕捉到斑蝥素合成关键前体——异戊烯焦磷酸(IPP)的积累特征。

整合分析揭示49个基因与IPP存在互作，11个基因直接调控斑蝥素合成通路。基因沉默实验显示，敲低EcCYP4TT1和EcPhyh导致斑蝥素产量显著下降，而EcCYP6BK33的干扰未产生显著影响。该研究不仅首次证实脂肪体在毒素合成中的核心地位，更构建了完整的基因调控网络，为解析鞘翅目昆虫特殊代谢产物合成机制提供了宝贵的数据资源和理论框架。