每日科研进展 l 2024.11.07 l-346

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2024年11月18日 09:02 RNAi技术与应用-植生优谷

HcCYP6AE178在促进美国白蛾适应多种寄主植物的过程中发挥了关键作用

多宿主适应性是美国白蛾迅速传播的重要原因。本研究探讨了细胞色素 P450 单加氧酶(P450)在美国白蛾多寄主适应性中的参与作用,并旨在开发针对重要 P450 基因的 RNA 杀虫剂来破坏这种适应性。

结果表明,抑制 P450 活性可显著降低七个植物组的幼虫体重和摄食量。P450基因HcCYP6AE178在中偏好和低偏好寄主植物组的美国白蛾幼虫体内高度上调。沉默HcCYP6AE178能显著降低美国白蛾幼虫体重,增加幼虫死亡率,抑制能量代谢基因的表达,干扰生长调节基因的表达。

图 1. CYP 在H. cunea寄主植物适应过程中的功能验证以及参与H. cunea寄主植物适应过程的潜在关键 CYP 基因的筛选

图 2. 沉默HcCYP6AE178H. cunea幼虫多寄主适应性的影响

图 3. 沉默HcCYP6AE178H. cunea幼虫能量代谢和生长调控基因表达的影响

HcCYP6AE178的过表达增强了果蝇和Sf9细胞对植物防御物质胞嘧啶和香豆素的耐受性。

图 4. 过表达HcCYP6AE178的转基因果蝇和 sf9 细胞对植物防御性化合物胞嘧啶和香豆素的耐受性

利用壳聚糖(CS)构建的 RNA 杀虫剂CS-dsHcCYP6AE178具有显著的稳定性。CS-dsHcCYP6AE178能有效降低美国白蛾幼虫体重,增加幼虫死亡率,并干扰低偏好寄主植物群中生长调节基因的表达。与单独使用香豆素相比,CS-dsHcCYP6AE178和香豆素联合处理可显著提高美国白蛾幼虫的死亡率,同时抑制生长调节基因的表达,并使能量代谢基因的表达异常增加。

图 5. RNA 杀虫剂CS-dsHcCYP6AE178的构建及其对H. cunea多宿主适应性的干扰作用

图 6. RNA 杀虫剂CS-dsHcCYP6AE178H. cunea适应植物防御化合物的干扰作用

综上所述,HcCYP6AE178对于美国白蛾适应多种寄主植物至关重要,以HcCYP6AE178为靶标的RNA杀虫剂可以有效地控制美国白蛾在不同寄主植物中的损害。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2024.106194

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