科技动态

学校科研团队在解析蚜虫翅可塑性调控机制方面取得重要进展


发布时间:2026年09月04日 10:54
来源:植物保护学院   |  撰稿:卢金明   |  来源单位审核:牛金志
初审:黄维   |  复审:雷四维   |  终审:韩笑

9月1日,植物保护学院王进军教授团队在《美国国家科学院院刊》(PNAS)发表题为《激素依赖性miRNA级联通路汇聚于糖原磷酸化酶调控蚜虫翅可塑性》(Hormone-dependent miRNA cascades converge on glycogen phosphorylase to regulate wing plasticity in aphids)的研究论文。该研究系统揭示了蚜虫翅可塑性调控中的两条激素依赖性miRNA级联通路,阐明了它们如何在不同阶段共同汇聚于糖原磷酸化酶这一代谢节点,分别调控有翅型后代产生和有翅个体正常发育。研究不仅有助于加深对昆虫表型可塑性和激素-miRNA调控网络的认识,也为探索蚜虫扩散行为调控和绿色防控靶点提供了新的理论基础。

蚜虫作为重要农业害虫,其翅可塑性是适应环境、维持种群扩张的关键——适宜条件下产生无翅个体快速繁殖,高密度或胁迫条件下则产生有翅个体扩散。此前已知保幼激素、胰岛素及miRNA参与其中,但各层级间的关联一直不明。团队发现,miR-305和miR-317两个miRNA共同靶向AcGP,但分工不同:miR-305在4龄有翅若蚜翅芽附近调控翅的形态建成,miR-317则在无翅成蚜头部及胚胎调控翅型分化。研究进一步揭示了两条激素依赖性通路的精细调控机制。在翅形态建成阶段,胰岛素信号诱导转录因子FoxD3表达,抑制pri-miR-305转录,解除对AcGP的抑制,保障翅正常发育;在翅型命运决定阶段,高密度诱导保幼激素升高,通过核酸外切酶RRP44促进细胞质中pre-miR-317降解,降低成熟miR-317水平,从而上调AcGP,促进有翅后代产生。由此,AcGP作为两条通路共同汇聚的代谢节点,将环境密度信号、内分泌调控、miRNA靶向和能量代谢有机串联,协调调控蚜虫的翅可塑性。

植物保护学院在读博士生卢金明为论文第一作者,王进军教授、豆威教授和尚峰副教授为论文共同通讯作者。法国国家农业食品与环境研究院(INRAE)Jean-Christophe Simon教授和Akiko Sugio教授、植物保护学院蒋红波教授、丁碧月高级实验师、在读博士生刘玉晶、谢秀成、已毕业研究生王霖参与了研究工作。研究得到国家自然科学基金重点项目、面上项目、重庆市自然科学基金、现代农业(柑桔)产业技术体系岗位科学家经费等项目资助。

论文链接:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2616112123