Piwi基因在小菜蛾发育和繁殖中的潜在作用

Piwi 蛋白通过与称为 Piwi 相互作用 RNA 的小非编码 RNA (piRNA)结合，在生殖细胞发育和动物转座子沉默中发挥重要作用。虽然 Piwi 基因在各种昆虫物种中已得到很好的表征，但 Piwi (PxPiwi) 基因在小菜蛾 (Plutella xylostella)这种全球分布的十字花科作物害虫中的作用仍不清楚。

在该文章中，分析表明 PxPiwi 在蛹和精巢中上调。

图 1. PxPiwi 突变体 (DPxPiwi) 和野生型个体 (WT) 之间发育持续时间的比较

利用 CRISPR/Cas9 技术生成了 PxPiwi 敲除突变体，导致蛹期显着延长，并且蛹无法发育成成虫。

图 2. CRISPR/Cas9 介导的 PxPiwi 基因突变

此外，通过 RNA 干扰 (RNAi) 敲低 PxPiwi 导致小菜蛾的产卵和孵化率大幅下降。

图 3. 使用 CRISPR/Cas9 技术敲除 PxPiwi 基因导致 PxPiwi 靶位点的 Indel 突变和异常蛹表型

图 4. PxPiwi 的 RNAi 及其对小菜蛾产卵和孵化率的影响

这些发现表明，PxPiwi 是特异表达的，并且对于小菜蛾的发育和繁殖至关重要。这是第一篇表明Piwi基因参与鳞翅目昆虫除繁殖和生殖细胞发育之外的发育的报道，为今后研究PxPiwi的功能奠定了基础。

https://doi.org/10.3390/ijms241512321