2021-08-30 17:32:01
7月27日，植保學(xué)院應(yīng)用昆蟲學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)在《PLoS Biology》上發(fā)表了題為“Modulation of fatty acid elongation in cockroaches sustains sexually dimorphic hydrocarbons and female attractiveness”的研究論文，詳細(xì)闡釋了昆蟲表皮碳?xì)浠衔铮–HCs）雌雄性二型形成的分子機(jī)制和生物學(xué)意義。
雌雄性二型現(xiàn)象在動(dòng)物界普遍存在，從進(jìn)化生物學(xué)角度解釋，它的形成是性別間非對(duì)稱選擇的結(jié)果，但是其形成的內(nèi)部分子機(jī)制尚未得到充分的解釋。昆蟲CHCs是一種重要的保水性屏障，同時(shí)也是昆蟲中關(guān)鍵的雌雄間化學(xué)通訊介質(zhì)（性信息素），因此常表現(xiàn)出雌雄性二型。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)性成熟的雌性德國(guó)小蠊（Blattellagermanica）與雄性相比具有更多長(zhǎng)鏈CHCs，特別是接觸性信息素前體物質(zhì)3,11-DimeC29。通過(guò)基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)以及分子克隆技術(shù)共鑒定了24個(gè)可能調(diào)控德國(guó)小蠊CHC碳鏈長(zhǎng)度的脂肪酸碳鏈延長(zhǎng)酶家族基因（BgElos）。通過(guò)RNAi篩選和體外蛋白表達(dá)催化試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) BgElo12和BgElo24 基因同時(shí)參與德國(guó)小蠊CHC生物合成，BgElo24催化譜較廣，BgElo12具有強(qiáng)烈的底物和產(chǎn)物選擇性，抑制雌性高表達(dá)的BgElo12使雌性CHC圖譜雄性化，并強(qiáng)烈下調(diào)接觸性信息素及其前體物質(zhì)的含量，進(jìn)而顯著削弱雌性蟑螂的性吸引力，證明了雌性碳?xì)浠衔飯D譜有利于雌性維持高水平接觸性信息素。此外，研究還發(fā)現(xiàn) BgElo12 在兩性間的不平衡表達(dá)受性別分化級(jí)聯(lián)（ Transformer - Doublesex，Tra-Dsx）調(diào)控，雄性特異性的BgDsx-M抑制雄性 BgElo12的轉(zhuǎn)錄，雌性中BgTra能夠?qū)gDsx -M剪接為無(wú)功能的BgDsx -F以消除這種抑制效果，從而維持高水平的BgElo12表達(dá)。（作者: 劉小鳳 裴小津）
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