昆虫口腔分泌物效应子及其在害虫防治中基于RNAi技术的应用展望

• Published in: 昆虫学报 Vol. 64; no. 10; pp. 1218 - 1234
• Main Authors: 高源, 孙丽丽, 曹传旺
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 东北林业大学,森林生态系统可持续经营教育部重点实验室,哈尔滨150040 2021; 东北林业大学林学院,哈尔滨150040%东北林业大学林学院,哈尔滨150040
• Subjects: 昆虫;口腔分泌物;寄主植物;效应子;RNA干扰;害虫防治
• ISSN: 0454-6296
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2021.10.011

Q966; 昆虫口腔分泌物(oral secretion,OS),又称返吐液,是昆虫唾液腺分泌的唾液和肠道分泌物的混合液.昆虫取食寄主植物过程中,OS随之分泌至植物中,并影响植物的防御反应.RNA干扰(RNA interference,RNAi)是研究昆虫基因功能有价值的反向遗传学工具,也是目前最有可能应用于害虫防治的新技术.本文主要综述了昆虫OS对寄主植物防御的影响、昆虫OS效应子的鉴定和OS效应子基于RNAi技术在害虫防治中可行性及应用前景.昆虫OS对寄主植物防御的影响主要表现为干扰植物的茉莉酸信号通路、筛管阻塞、Ca2+通路等防御反应,进而促进昆虫摄取食物.目前,昆虫OS效应子主要鉴定手段是通过昆虫唾液腺转录组分析和OS蛋白组分析;而已鉴定的OS效应子主要来源于刺吸式口器昆虫,在咀嚼式口器昆虫中的报道甚少;功能研究发现昆虫OS效应子在寄主植物中的表达会影响昆虫存活率、繁殖力和取食能力及昆虫和植物的其他重要生理指标,并通过鉴定OS效应子与植物防御机制的相互作用关系,进而证明OS效应子在昆虫与寄主植物关系中的重要性.基于RNAi技术,通过注射、饲喂和植物介导RNAi等方法在多种昆虫中产生了 OS效应子基因下调和生长发育受影响的现象,由此说明OS效应子基因已具备作为RNAi靶标的条件.虽然目前研究尚处于实验室阶段,但已证明其应用于害虫防治方面具有一定的可行性.昆虫口腔分泌物是研究昆虫与寄主植物相互作用机制的新方向.最后,对OS未来潜在的研究方向进行了展望,以期对我国害虫防治的研究提供理论指导.