小菜蛾主要危害十字花科类蔬菜，化学农药的长期使用使得小菜蛾的抗药性日益严重，每年给全球农业造成约40-50亿美元的巨大经济损失。近日，江苏省农业科学院农产品质量安全全程控制技术创新团队在国际知名期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（一区Top）上发表了题为“Effects of neuropeptide F signaling on feeding, growth and development of Plutella xylostella (L.) larvae”的研究论文。该研究团队首次克隆并鉴定了小菜蛾（Plutella xylostella）中神经肽F（NPF）及其受体（NPFR）基因，探讨了NPF信号在调控小菜蛾幼虫取食、生长及发育过程中的重要作用，为开发以NPF信号为靶标的小菜蛾控制管理策略提供了科学依据。
研究团队从小菜蛾幼虫中克隆到了两个NPF（NPF1、NPF2）和一个NPFR基因，生物信息学分析表明，NPF及其受体分别具有高度保守的RPRFamide C端和7个跨膜结构域。荧光定量PCR揭示了NPF和NPFR基因在小菜蛾幼虫不同发育阶段及组织中的时空表达特性，特别是在饥饿条件下，NPF1和NPFR的表达量显著上升。利用RNA干扰技术沉默NPF和NPFR基因后发现小菜蛾幼虫食物摄入量减少，生长发育延缓，与对照相比体型偏小，死亡率显著升高。同时，试虫体内能量代谢发生显著变化。糖原和脂质含量下降，而海藻糖含量显著上升。这些结果表明，NPF信号在小菜蛾幼虫的取食、生长及能量代谢过程中发挥重要的调控作用。
此外，特异性结合实验和Alphafold3预测的分子对接模型揭示了NPF与NPFR之间的结合特性及关键互作位点。结果表明，参与互作的关键氨基酸（NPF：Tyr46和NPFR：His196）在鳞翅目昆虫体内高度同源，也进一步证实了NPF信号通路调节鳞翅目昆虫取食与生长发育的保守性。本研究不仅加深了我们对NPF信号调控昆虫生理行为机制的理解，还为开发针对小菜蛾等农业害虫的新型生物农药提供了潜在靶标。
南京农业大学植物保护学院博士研究生沈成和江苏大学食品与生物工程学院硕士研究生吴佳奕为本文第一作者，江苏省农业科学院副研究员朱庆为本文通讯作者。该研究得到了江苏省自然科学基金（BK20221427）、江苏省农业科技自主创新资金（CX [22]3020）和国家自然科学基金（32311530060）的资助。
