贵州大学昆虫所桂顺华副教授团队：探明大蜡螟神经肽的种类及铅对神经肽表达的影响

【背景意义】

大蜡螟Galleria mellonella是对蜜蜂具有毁灭性为害的世界性大害虫，以幼虫蛀食巢脾，严重威胁蜜蜂的生长发育及蜂产品的质量安全。昆虫神经肽是一种主要由中枢神经系统分泌的小分子多肽，调控昆虫多种生理和行为过程，昆虫神经肽信号系统也被认为是新一代理想的杀虫靶标。然而，大蜡螟中神经肽的种类未知。

在自然条件下，重金属可在植物和昆虫体内积累，生物体利用多种机制来螯合、排泄和代谢重金属，这些机制被认为与神经肽介导的复杂信号通路有关。目前，部分蜂产品遭受到包括铅在内的不同重金属污染。对于以巢脾为食的大蜡螟来说，重金属可通过食物链在它们体内积累。大蜡螟响应重金属压力引起哪些神经肽表达变化也引起了我们的关注。

因此，贵州大学桂顺华副教授团队基于多组学分析策略，对大蜡螟的神经肽进行了系统鉴定；同时，通过毒力测定和比较转录组分析，研究了神经肽响应重金属压力的变化。

【研究内容】

本研究以大蜡螟为研究对象，利用基因组、转录组及多肽组大数据，分别鉴定和注释了63、67、40个神经肽前体基因。并分析获得了大蜡螟神经肽前体基因的结构和序列信息等基础数据，为进一步开展大蜡螟或其它昆虫神经肽功能研究奠定了基础。为进一步筛选潜在的具有生物安全性的大蜡螟控制剂靶标，还比较了意大利蜜蜂、中华蜜蜂与大蜡螟的神经肽种类差异。结果发现，有12个神经肽前体基因，如ACP、AstB、Calcitonin-B/DH30、DH34/41/45、GPa2、GPꞵ5、IMFa、LQDVa、NTL、NPF1、PTTH和TR，存在于大蜡螟中，而缺失于中华蜜蜂和意大利蜜蜂中。因此，这12个神经肽作为具有生物安全性的大蜡螟控制剂靶标，具有进一步开发的潜力。

图1 大蜡螟神经肽的鉴定结果

图2 重金属铅对神经肽表达的影响

【作者团队及基金支持介绍】

贵州大学昆虫研究所博士研究生罗丽林为论文第一作者，桂顺华副教授和乙天慈教授为共同通讯作者。本科生林洋、罗圆虹及硕士研究生令狐俊洪、龚伟参与了部分工作；贵州科学院生物研究所的刘曼研究员与贵州大学昆虫研究所的金道超教授、Guy Smagghe教授、刘同先教授也对本研究做出了重要贡献。本研究得到了国家自然科学基金（32202295）和贵州大学自然科学专项（特岗）科研基金（贵大特岗合字（2021）22号）等项目的资助。

【原文信息】

Luo, L.L., Lin, Y. Linghu, J.H., Gong, W., Luo, Y.H; Liu, M., et al. (2023). Genomics, transcriptomics, and peptidomics of the greater wax moth Galleria mellonella neuropeptides and their expression in response to lead stress. Insect Science. DOI 10.1111/1744-7917.13264

（撰稿：桂顺华；审核：常志敏）