华南农业大学植保院硕士生以共一作者在一区top期刊(IF=14.3)发表研究成果

学术   2024-10-11 13:14   法国  


2024年10月8日,华南农业大学植物保护学院昆虫学系的程代凤团队发布了一项关于入侵害虫橘小实蝇(Bactrocera dorsalis)的研究成果。该研究揭示了橘小实蝇在性信息素合成方面存在的性别差异及其调控机制,指出这种差异是由直肠的性别二态性和蛋白质消化途径共同调控的。这项研究不仅加深了我们对昆虫内部器官性别二态性的认识,而且明确了结构、物质和基因层面的性别差异对橘小实蝇雄性性信息素合成的重要性,为研究其复杂的分子机制提供了宝贵的视角。此研究成果已发表于国际知名期刊《先进科学》(Advanced Science, IF 14.3/Q1)。

性二型现象对于许多动物的求偶和繁殖至关重要,但对其背后的分子机制了解尚浅。此前,程代凤团队的研究发现,橘小实蝇中特定的性信息素(如三甲吡嗪(TMP)和四甲基吡嗪(TTMP))是由雄性个体直肠中的芽孢杆菌产生的。尽管雌性直肠中也存在相同数量的芽孢杆菌,但并未检测到TMP和TTMP的存在,这提示了性信息素合成过程中的性别特异性。
为了探讨雄性和雌性之间在性信息素(TMP和TTMP)合成机制上的区别,研究团队通过解剖观察和前体物质的定量分析,发现了雄性和雌性在直肠结构和铵含量上的显著不同。后续的实验验证了铵在促进直肠芽孢杆菌合成性信息素过程中的核心作用。同时,通过对雌雄直肠进行的比较转录组分析,识别出蛋白质消化路径中的两个关键基因——羧肽酶B和肽转运体在雄性直肠中的表达量明显高于雌性。当这两个基因被抑制时,直肠内的铵浓度显著下降,进而影响雄性直肠中性信息素的合成效率。这些发现为理解橘小实蝇雄性性信息素合成的性别差异提供了新的线索。

华南农业大学-韶关学院博士后创新实践基地博士后陈敬祥,在读硕士生蒋炎炩和在读博士生高子杰为论文共同第一作者,程代凤教授为论文的通讯作者。研究生戴佳旺,陆永跃教授和贾春生副教授参加了部分研究与指导工作。该研究得到了国家自然科学科学基金(No. 32372520 和 No. 321220034)、国家重点研发计划(No. 2023YFD1401401-08)项目支持。

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