时钟基因Msper影响东方粘虫Mythimna separata的迁徙飞行和繁殖

东方粘虫Mythimna separata是危害中国和其他亚洲国家粮食作物的一种重要的长距离迁徙害虫。其迁徙飞行和繁殖行为通常在夜间发生，由昼夜节律调节。然而，关于成虫飞行、繁殖和生物钟基因之间的联系的知识仍然是不完整的。

为了填补这一重要的知识空白，该研究鉴定了一个时钟基因，并将其命名为Msper。系统发育分析表明，该基因编码的蛋白MsPER与其他昆虫物种的PER蛋白高度相似。

qRT-PCR检测表明，在14L : 10D的稳定光暗条件下，编码MsPER 的mRNA的时空和昼夜节律积累发生了显着不同。其中成年触角的mRNA积累量最高，幼虫其的积累量最低。Msper在成体触角中的表达是有节律的，在光照期相对较低，进入按周期则较高。

图 1. Msper基因的表达模式分析

图 2. 雌性(A)和雄性(B)在不同时间的触角Msper基因的表达情况

将针对于Msper基因的siRNA注入成虫头部，在72小时内有效抑制Msper基因mRNA水平的表达。

图 3. 不同处理下Msper mRNA的相对表达(A)和第5天成虫飞行的昼夜节律(B)

大多数注射siRNA的成虫显著降低了他们的夜间飞行活动，并且没有表现出正常的夜间飞行活动高峰。同时，这些成虫也未能在72小时内交配和产卵。注射72小时后，成年交配行为恢复到控制水平。

通过该研究，推断Msper是一个显著的生物钟基因，可调节东方粘虫成虫的迁徙飞行和交配行为。

图 4.Msper基因作用模式图

由于它对迁徙和交配的影响，Msper可能是有效管理这种迁徙性昆虫的一个有价值的目标基因。

原文链接：

https://doi.org/10.1111/1744-7917.13132

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