贵州大学昆虫所杨洪教授团队：Halloween基因作为基于RNAi防控烟草甲的理想靶标研究

【背景意义】

烟草甲Lasioderma serricorne是一种世界性分布的仓储害虫，其寄主范围广泛，对粮食、烟草、茶叶、中药材等多种储藏物造成危害。目前烟草甲的控制严重依赖化学熏蒸防治，但化学药剂的长期不合理使用导致其抗药性发展迅速，由此带来的食品安全和环境保护等问题也日益突出。因此，探索烟草甲新的防控方式和开发新型特异性控制剂显得尤为迫切。近

年来，解析害虫生长发育、行为、生殖等调控的分子机理并发掘新型杀虫剂作用的靶标逐渐成为昆虫学的热点领域，亦为害虫的防控提供了全新的视角和思路。20E作为一种重要的昆虫激素，在调节昆虫的变态和发育中起着关键作用，共有5个Halloween基因参与了20E的生物合成。对此，本研究瞄准Halloween基因调控昆虫蜕皮发育这一研究热点，以烟草甲为对象，探究5个Halloween基因的功能。研究结果将为深入阐明烟草甲生长发育的调控机制奠定基础，还有利于推动和评价蜕皮激素合成通路作为新型控制剂靶标的潜力，为仓储类害虫控制提供新的思路。

【研究内容】

本研究采用RT-PCR技术鉴定获得了5个Halloween基因（LsCYP307A1、LsCYP302A1、LsCYP306A1、LsCYP315A1和LsCYP314A1），并利用qPCR技术检测了其在烟草甲的特异性组织和发育表达谱。利用RNAi、生物测定、H&E染色和20E拯救实验，阐明了5个Halloween基因在幼虫-蛹-成虫转变的功能。最后利用qPCR技术分析了Halloween基因的RNAi对20E合成、角质层形成和几丁质代谢的影响。研究结果不仅有助于阐明Halloween基因在烟草甲发育中的调控机制，还验证了这些基因是基于RNAi的害虫控制的有用靶点。

图1 5个Halloween基因的RNAi对烟草甲发育的影响

图2 5个Halloween基因的RNAi抑制了角质层的形成、20E信号传导和几丁质代谢

【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严毅为论文的第一作者，贵州大学杨洪教授和贵阳学院杨文佳教授为本文通讯作者；李灿教授和许抗抗副教授及硕士研究生乐芝君也参与了本研究。论文得到了国家自然科学基金项目（32060619)）和贵州省高层次创新型人才培养计划—“百”层次人才(黔科合平台人才[2020]6003)资助。

【原文信息】

Yan Y, Le ZJ, Yang H*, Xu KK, Li C, Yang WJ*. 2023. Halloween genes as optimal RNAi-based targets for controlling the cigarette beetle, Lasioderma serricorne. Entomologia Generalis. 43(4): 881-891.

（撰稿：杨洪；审核：常志敏）