【背景意义】
滞育是昆虫中普遍存在的一种生长发育停滞现象,能帮助昆虫渡过不利环境,对昆虫的生存和繁衍至关重要。因此,对昆虫滞育调节机制开展研究,不但是理解昆虫复杂适应性机制的一个重要方面,同时也可为相关害虫的防治提供潜在农药靶点。贵州大学李海银副教授和郭建军教授团队以世界重大害虫棉铃虫的蛹滞育为模型,探究了组蛋白H3乙酰化这一表观遗传修饰与棉铃虫滞育的关系。
【研究内容】
本研究首先调查了组蛋白乙酰化修饰在滞育和发育棉铃虫蛹中的水平差异,发现组蛋白乙酰化修饰在滞育蛹中显著下调。随后,利用基因组数据筛选了棉铃虫中催化组蛋白乙酰化的酶基因,并发现相关酶基因在滞育和发育蛹中的表达存在显著差异。为了明确组蛋白乙酰化是否调节棉铃虫蛹滞育,利用激活剂提高滞育蛹中的乙酰化水平后,棉铃虫蛹滞育被打破,转变为发育蛹。最后,本研究还通过转录组学测定了激活乙酰化后下游的差异表达基因,初步解析了组蛋白乙酰化调节棉铃虫蛹滞育的分子机制。综上,本研究首次揭示了组蛋白乙酰化对棉铃虫蛹滞育的调节作用,相关研究结果可为昆虫滞育的调控提供新的见解,并且可能为棉铃虫的防治提供潜在的分子靶标。
图1组蛋白乙酰化对棉铃虫蛹滞育的调控作用
图2 提高组蛋白乙酰化水平后的转录组测序分析
【作者团队及基金支持介绍】
贵州大学昆虫研究所硕士研究生卢琴为论文的第一作者,李海银副教授和郭建军教授为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金和贵州省高层次创新人才团队等项目的资助。
【原文信息】
Qin Lu, Yan Li, Jing Liao, Zhaohong Ni, Shunchao Xia, Maofa Yang, Haiyin Li*, Jianjun Guo*. Histone acetylation is associated with pupal diapause in cotton bollworm, Helicoverpa armigera. Pest Management Science, 2024, 80(3): 1400-1411.
(撰稿:李海银;审核:常志敏)