转录因子Nlci通过Hedgehog通路调控褐飞虱翅型二态性的分子机制

研究人员针对褐飞虱环境适应性翅型分化机制这一科学问题，通过转录组测序发现Hedgehog(Hh)通路关键转录因子Nlci可显著调控翅发育。实验证实干扰Nlci表达会导致成虫翅畸形，并影响下游基因Nlptc/Nlen/Nldpp的表达水平，同时揭示其与胰岛素受体NlInR1/2的调控网络，为昆虫表型可塑性研究提供了新视角。

　　

褐飞虱(Nilaparvata lugens)能根据环境刺激发育成长翅型(MS)或短翅型(BS)两种形态，这种翅型可塑性对其生存扩散至关重要。研究团队采集两种品系4龄若虫翅芽进行转录组分析，在前翅和后翅芽中分别鉴定到3 025和3 273个差异基因。功能富集显示这些基因显著参与信号传导和代谢过程，其中Hedgehog(Hh)通路被证实参与环境信息处理和翅发育调控。

通过RNA干扰技术敲低Hh通路关键转录因子Cubitus interruptus(Nlci)后，成虫翅面积显著缩小且出现畸形，同时下游靶基因Nlptc、Nlen和Nldpp表达量呈现不同程度抑制。有趣的是，当注射双链RNA干扰胰岛素受体dsNlInR1时，Nlci及其下游基因表达下调；而干扰dsNlInR2时则出现相反效应。沉默Nlci可部分抵消dsNlInR2对翅发育的促进作用，导致中间型翅表型的产生。该研究不仅拓展了Hh通路在昆虫翅型分化中的调控网络，更为理解环境-基因互作机制提供了重要分子线索。