赤拟谷盗Innexin基因调控昆虫变态、生殖与发育的分子机制及其RNAi靶标潜力研究

《Insect Science》：Innexin genes function in the development, metamorphosis, and reproduction of Tribolium castaneum

本研究针对无脊椎动物间隙连接关键蛋白Innexin在昆虫中的进化与功能机制不明确的问题，系统解析了赤拟谷盗8个innexin基因的表达模式与功能，发现inx2、inx4/5/6等基因在变态、卵巢发育及卵黄蛋白合成中起关键作用，为害虫RNAi防治提供了新靶标理论依据。

　　

Innexin蛋白（INX）作为无脊椎动物间隙连接的核心组分，在昆虫发育过程中的功能与演化机制仍待揭示。研究人员通过系统进化分析发现，昆虫innexin基因起源于单一祖先基因，并分化为6个亚簇。在赤拟谷盗（Tribolium castaneum）中共鉴定出8个innexin基因（inx1–7、inx7-like1/2及shaking-B），这些基因呈现阶段特异性高表达：inx1和inx7在蛹后期高表达；inx2、inx3和inx7-like2在蛹早期活跃；shaking-B和inx7-like1在胚胎后阶段表达；而inx4/5/6在早期胚胎和成虫晚期显著表达。

组织分布分析进一步显示，这些基因在特定组织中富集：inx1与inx7-like1在蛹后期翅和肠道中高表达；inx7在蛹后期肠道和中枢神经系统（CNS）中活跃；shaking-B除翅组织外广泛表达于蛹后期多数组织；inx2和inx3在蛹早期所有组织中普遍存在；inx7-like2特异性分布于蛹早期肠道和脂肪体；inx4/5/6则在成虫晚期卵巢中高度转录。

通过RNA干扰（RNAi）功能实验，研究发现：inx2和inx4/5/6是调控变态、生殖力与卵巢发育的关键基因；inx3参与羽化过程；inx1、inx7和inx7-like1在胚胎发育中发挥重要作用；而沉默shaking-B会显著影响成虫存活率。此外，敲低inx2、inx4/5/6、inx7或shaking-B可导致雌虫卵黄蛋白（Vg）及其受体（VgR）表达下调，表明Innexin基因通过调控卵黄合成通路影响生殖功能。该研究不仅揭示了Innexin基因在昆虫发育与生殖中的核心作用，更为开发以inx2、inx3和inx4/5/6为靶标的RNAi害虫防控策略提供了理论支撑。