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我國研究人員找到微生物與蚜蟲的“分子橋梁”

2024-09-18 14:30:05 來源：科技日報

來源標(biāo)題：我國研究人員找到微生物與蚜蟲的“分子橋梁”

9月16日，記者從西南大學(xué)獲悉，該校植物保護(hù)學(xué)院教授王進(jìn)軍團(tuán)隊找到了共生微生物與宿主蚜蟲間的“分子橋梁”，提出了“miR-3024—多藥耐藥相關(guān)蛋白4(MRP4)—維生素B6(VB6)”分子調(diào)控通路，為蚜蟲類害蟲的綠色防控提供了新思路。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際期刊《美國科學(xué)院院刊》。

論文第一作者、西南大學(xué)副教授尚峰介紹，目前已知的蚜蟲種類超過5000種，其中450余種可危害農(nóng)作物，100余種可造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。蚜蟲的繁殖能力和適應(yīng)性極強(qiáng)。當(dāng)前，化學(xué)防治是田間防治蚜蟲的主要手段，而頻繁使用化學(xué)農(nóng)藥會導(dǎo)致蚜蟲抗藥性問題愈演愈烈、防治愈發(fā)困難。在抗藥性最為嚴(yán)重的10種害蟲中就有2種是蚜蟲。因此，面對防控困局，揭示蚜蟲生態(tài)適應(yīng)分子機(jī)制、尋找新的蚜蟲綠色防控手段尤為迫切。

“共生菌為蚜蟲提供必需的營養(yǎng)物質(zhì)以促進(jìn)蚜蟲的生長發(fā)育和繁殖。然而這些營養(yǎng)物質(zhì)如何從共生菌轉(zhuǎn)運(yùn)到蚜蟲體內(nèi)及其分子調(diào)控機(jī)制尚不清楚。”尚峰介紹，團(tuán)隊通過公開的蚜蟲基因組和miRNA數(shù)據(jù)庫鑒定發(fā)現(xiàn)miR-3024是蚜蟲特有的miRNA。通過多種分子生物學(xué)手段，團(tuán)隊明確了miR-3024如何靶向調(diào)控MRP4，原位雜交結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者在菌胞共定位，推測二者與共生菌—宿主的相互作用有關(guān)。

研究人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，miR-3024調(diào)控共生菌產(chǎn)生的VB6向宿主轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)制，并發(fā)現(xiàn)MRP4能夠與VB6結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)，由此提出“miR-3024-MRP4-VB6”分子調(diào)控通路，同時系統(tǒng)評估了靶向該通路的控蚜潛力。

據(jù)了解，該成果不僅豐富了昆蟲miRNA的生理功能，還有利于尋獲特異的關(guān)鍵miRNA控蚜靶標(biāo)，為基于RNA干擾技術(shù)的新型核酸農(nóng)藥的創(chuàng)制、蚜蟲類害蟲的防控提供了新視角。

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