RNA干扰技术揭示保幼激素信号通路在两种鞘翅目昆虫卵黄发生中的关键调控作用

来自国内的研究人员针对鞘翅目昆虫卵黄发生调控机制这一科学问题，通过RNA干扰(RNAi)技术系统研究了保幼激素(JH)信号通路在两种瓢虫(Henosepilachna spp.)生殖调控中的作用。研究发现JH通过Met/Tai异源二聚体调控卵黄蛋白(Vg)合成及其受体(VgR)表达，首次在非模式鞘翅目物种中证实JH-Met/Tai-Vg/VgR通路对卵黄发生的保守调控机制，为害虫生殖调控提供新靶点。

　　

在鞘翅目昆虫赤拟谷盗(Tribolium castaneum)中，保幼激素(JH)信号通过Methoprene-tolerant (Met)/Taiman (Tai)异源二聚体调控卵黄发生。作为动物界最大的分类群，JH通路在其他鞘翅目物种中的调控机制尚不明确。本研究以二十八星瓢虫(Henosepilachna vigintioctopunctata)和马铃薯瓢虫(H. vigintioctomaculata)为对象，发现JH信号在年轻雌成虫中激活，与活跃的卵子发生和卵黄形成过程同步。

借助RNA干扰技术，研究人员分别敲除二十八星瓢虫的JH合成基因Hvpjhamt和受体基因HvpMet，以及马铃薯瓢虫的受体基因HvmMet和HvmTai。实验结果显示JH信号抑制导致两种瓢虫产卵量显著减少，卵黄发生明显延迟。显微观察发现RNAi组卵母细胞中卵黄物质含量锐减，而对照组卵母细胞充满卵黄颗粒。分子水平检测表明，脂肪体中卵黄蛋白(Vg)和卵巢中Vg受体(VgR)的转录水平在RNAi处理后显著降低。

这项研究首次在非模式鞘翅目物种中证实，JH通过Met/Tai复合体调控Vg合成和摄取的分子机制，为理解昆虫生殖调控的进化保守性提供了重要证据。研究建立的RNAi技术体系也为开发基于JH信号通路的害虫防控策略奠定了理论基础。