农药快讯:2021年第1期
  文章:55篇
研究发现小菜蛾感受植物激素油菜素内酯的味觉受体
更新时间:2021-01-22 点击量:463

植物的代谢产物构成了每种植物独有的味道。植食性昆虫主要利用其发达的味觉系统来检测植物化合物,从而识别要取食的组织和产卵的场所。味觉感器多分布在昆虫的口器、足、触角上,其中,表达的味觉受体(GR)决定昆虫的味觉感受特性。在植食性昆虫的味觉受体中,苦味受体种类最多,但到目前,学界对其功能的了解仍有限。

 

中国科学院动物研究所研究员王琛柱团队在eLife上,发表了题为a gustatory receptor tuned to the steroid plant hormone brassinolide in Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae)的研究论文。该研究发现了小菜蛾感受植物激素油菜素内酯的味觉受体。

 

小菜蛾(Plutella xylostella)是一种世界性的大害虫,专门危害十字花科蔬菜。为揭开小菜蛾专食十字花科植物之谜,王琛柱团队把研究重点放在对小菜蛾苦味受体的功能分析上。研究发现,在小菜蛾的GR基因中,有一个苦味受体基因——PxylGr34,其在小菜蛾4龄幼虫的头部及成虫的触角中高表达,由此,研究人员猜测这个基因可能具有重要的味觉感受功能。通过爪蛙卵母细胞表达和双电极电压钳记录实验,发现表达该基因的细胞对植物激素油菜素内酯及其类似物24-表油菜素内酯的刺激较敏感;以这两种植物激素刺激幼虫口器上的味觉感器,确认二者均可诱发口器下颚叶上中栓锥感器的电生理反应。为了明确油菜素内酯对小菜蛾的行为影响,研究人员进一步设计了一系列的昆虫取食选择和产卵选择实验:在植物叶片上涂抹油菜素内酯后,小菜蛾幼虫的取食面积明显减小;在产卵介质上涂抹油菜素内酯后,小菜蛾成虫在其上的产卵量也显著变少,这表明油菜素内酯对小菜蛾幼虫的取食及成虫的产卵均有抑制作用。研究人员利用RNA干扰的方法,降低该受体基因在幼虫的表达后,发现幼虫口器下颚叶上中栓锥感器的电生理反应明显降低,油菜素内酯对幼虫无显著的取食抑制作用,这证实PxylGr34的表达介导了小菜蛾对油菜素内酯的厌恶行为反应。

 

该研究表明,植食性昆虫可利用苦味受体来探测特定的植物化合物,从而判断是否在该种植物上取食或产卵。研究成果有助于设计以味觉受体为潜在靶标的害虫绿色防控技术,为开发以植物激素为基础的昆虫行为调节剂提供了新思路。

 

动物所行为生理与神经遗传学研究组博士后杨科为论文第一作者,王琛柱为论文通信作者。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国博士后科学基金的支持。       (来源:中国科学院动物研究所)

 

农药快讯, 2020 (1): 6-7.

tag: 小菜蛾、油菜素内酯、味觉、新受体  

最近文章:
本文链接:http://www.agroinfo.com.cn/news_detail_14146.html
苏ICP备10201623号-1 工信部网站 江苏省农药研究所股份有限公司版权所有 Copyright © 2005 农药快讯信息网
开户行:中国银行南京新港支行 帐号:488 466 545 445 收款单位:江苏省农药研究所股份有限公司
联系电话:025-86581148 传真:025-86581147 E-mail:nyxxz@263.net 邮政编码:210046 地址:南京经济技术开发区恒竞路31-1号