调节Frankliniella occidentalis谷胱甘肽S-转移酶基因的表达以适应宿主转换

《Arthropod-Plant Interactions》：Modulating expression of Frankliniella occidentalis glutathione S-transferase genes to adapt to host shifts

西方花蓟马（Frankliniella occidentalis）通过宿主转移适应植物防御，研究克隆了四个GST基因并发现FoGSTs1在宿主转移后表达变化最显著，RNA干扰敲低该基因导致酶活性抑制和存活率下降，表明其关键作用。

　　

摘要

西方花蓟马（Frankliniella occidentalis (Pergande) (缨翅目：蓟马科)）是全球重要的蔬菜和观赏作物害虫，具有很强的寄主适应性。在昆虫适应寄主植物的防御反应过程中，谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）能够解毒并代谢植物产生的有毒化感物质。然而，不同GST亚家族的基因如何影响Frankliniella occidentalis在寄主转换后的适应能力仍不清楚。在本研究中，将蓟马从肾豆荚转移到菜豆植株上。研究人员测定了F₁、F₂和F₃代第二龄幼虫及成年雌性蓟马的GST基因表达水平。共克隆并鉴定了4个GST基因，分别为属于delta、sigma、theta和epsilon亚家族的FoGSTd1、FoGSTs1、FoGSTt1和FoGSTe1。这4个基因在Frankliniella occidentalis的不同发育阶段的表达谱存在差异，其中FoGSTs1在寄主转换后的表达变化最为显著。当将Frankliniella occidentalis成年雌性蓟马转移到肾豆或菜豆植株上并喂食抗FoGSTs1双链RNA（dsRNA）时，FoGSTs1的表达显著下调，GST酶活性也受到显著抑制。此外，通过RNA干扰技术敲低FoGSTs1的表达后，Frankliniella occidentalis成年雌性蓟马在肾豆和菜豆植株上的存活率显著降低。这些结果表明FoGSTs1在寄主转换后对Frankliniella occidentalis的适应过程起着重要作用。