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唾液蛋白NlG14基因敲除导致褐飞虱侧面输卵管分泌成分的位移并抑制排卵
唾液在昆虫取食中起着重要作用,但它在昆虫繁殖中的作用却很少被报道。
该研究通过干扰亚洲最具破坏性的水稻害虫之一的褐飞虱(BPH),Nilaparvata lugens(Stål)的一个唾液腺特异性基因NlG14,抑制其排卵,并破坏了其繁殖能力。
NlG14基因的RNAi抑制导致侧输卵管分泌成分(LOSC)移位,从而导致排卵障碍和成熟卵在卵巢中的积累。RNAi处理过的雌虫产卵量比对照组少得多,尽管它们在水稻茎上的排卵行为与对照组相似。NlG14蛋白没有分泌到血淋巴中,表明NlG14抑制对BPH的繁殖有间接影响。
图 1. RNAi抑制NlG14导致排卵不足和LOSC的移位
图 2. RNAi抑制NlG14影响侧向输卵管的收缩
NlG14基因抑制导致主腺的A-绒毛畸形,影响唾液腺的基本内分泌机制。此外,NlG14的减少可能促进了大脑中胰岛素样肽NlILP1和NlILP3的分泌,从而上调了Nllaminin基因的表达,进而引起侧输卵管肌肉的异常收缩。
图 3. RNAi抑制NlG14引起褐飞虱的排卵障碍
图 4. 唾液腺分泌的NlG14没有分泌到BPH血淋巴中
另一种解释是NlG14的减少破坏了蜕皮激素的生物合成,并通过胰岛素-PI3K-Akt信号传导在卵巢中发挥作用。
图 5. NlILP1-4在NlG14抑制或对照的BPH大脑中的基因表达
本研究表明,唾液腺特异性蛋白NlG14间接介导了BPH排卵过程,这在昆虫唾液腺和卵巢之间建立了一个功能连接。
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010704
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GMT+8, 2024-11-14 11:23
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