小地老虎几丁质家族基因的鉴定及RNAi功能分析

几丁质是昆虫细胞外基质的主要成分，其代谢在很大程度上影响昆虫的发育和蜕皮。几丁质酶是昆虫体内重要的降解酶，由多个大小、表达模式和功能不同的基因编码。然而，目前对小地老虎中不同几丁质酶的功能了解较少，阻碍了我们应用新技术将这些基因作为新的害虫管理策略。

在该研究中，从A.ipsilon转录组中发现了11个几丁质酶基因的全长互补DNA序列。虽然这些几丁质酶的结构域差异很大，但它们都包含至少一个几丁质酶催化结构域。

图 1. 五种昆虫几丁质酶的系统发育分析

图 2. 小地老虎几丁质酶的结构域分析

发育阶段和组织依赖性表达谱表明，大多数AiCht在蛹期表达最高。此外，AiCht2、AiCht6、AiCht7和AiCht10主要在外皮中表达，而AiCht8和AiCht-h在中肠中的表达最高。

RNAi实验表明，敲除AiCht10或生长因子相关基因（AiIDGF）会导致较高的幼虫死亡率。

图 5. 11个AiCht基因RNAi抑制后对小地老虎的致死率分析

注射以AiCht10为靶点的dsRNA（dsAiCht10）后，幼虫在蜕皮过程中未能脱落旧角质层，而注射以AiIDGF为靶点的dsRNA（dsAiIDGF）后，幼虫体收缩并变黑。

图 6. AiCht10和AiIDGF基因RNAi后对幼虫发育的影响

该研究结果首次揭示了AiCht10和AiIDGF在小地老虎中的重要作用。这些基因对幼虫发育至关重要，有可能成为基于RNAi的害虫管理的新靶点。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/ps.7047