RNA干扰分析神经肽F基因及其受体对美国白蛾取食、生长发育和生殖的影响

作者：王晓琪; 孙丽丽; 殷晶晶; 曹传旺^*

来源：林业科学, 2022, 58(12): 52-61.

• 美国白蛾
• 神经肽F
• G蛋白偶联受体
• RNA干扰
• 生理功能

【目的】通过对美国白蛾及其受体(NPFR)基因进行克隆及功能分析，探究NPF和NPFR基因对美国白蛾取食、生长发育以及产卵的影响，旨在为开发靶向NPF和NPFR基因的害虫防治提供理论依据。【方法】克隆获得美国白蛾NPF和NPFR基因cDNA全长，采用RT-qPCR检测NPF/NPFR基因在不同发育阶段及各组织中的表达量，利用RNAi技术探讨NPF/NPFR基因对美国白蛾生长发育和生殖以及饥饿耐受性的调控作用。【结果】美国白蛾NPF和NPFR基因开放阅读框(ORF)分别为246 bp和1 176 bp,编码81个和391个氨基酸。不同发育阶段的表达模式显示HcNPF和HcNPFR基因分别在4龄幼虫和雄成虫表达量最高，分别为对照的79.62倍和2.96倍；组织特异性表达分析表明HcNPF和HcNPFR基因在中肠的表达量最高，分别为头部的3.18倍和27.09倍。与注射dsRed对照组相比，注射HcNPF和HcNPFR dsRNA在幼虫期和蛹期均有效沉默，且在96 h幼虫期沉默效率分别为32.71%和88.64%,蛹期沉默效率分别为85.68%和93.01%。幼虫期注射dsNFP和dsNPFR后取食量明显降低，dsNFP注射96 h较dsRed对照组降低了12.77%; dsNPFR处理144 h较dsRed对照组降低了21.83%,且体质量累计增长率在注射192 h后分别降低了30.89%和13.54%;靶基因沉默组(dsNFP和dsNPFR)成虫交配后平均产卵量显著低于dsRed对照组，依次为dsRed对照组的29.09%和40.22%;饥饿胁迫下注射NPF和NPFR dsRNA的美国白蛾幼虫死亡率显著增加，分别在96 h和102 h全部死亡，而对照组dsRed在96 h和102 h的死亡率分别为55.00%和58.33%。【结论】获得HcNPF和HcNPFR基因全长；在不同发育阶段与组织中HcNPF和HcNPFR表达具有特异性；沉默HcNPF和HcNPFR基因导致美国白蛾取食量和体质量累计增长率降低，对饥饿胁迫的敏感性增强。综上所述，NPF和NPFR基因在美国白蛾取食、生长发育和生殖功能方面发挥重要的作用，NPF和NPFR可作为美国白蛾绿色防治的分子靶标。

• 单位
  东北林业大学