江耘 柯溢能

褐飛虱分布于廣大亞洲稻區(qū)，為單食性害蟲，只能在水稻和普通野生稻上取食和繁殖后代，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，其為亞洲頭號(hào)水稻害蟲。

近日，浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院昆蟲科學(xué)研究所的一項(xiàng)最新成果首次完整揭示了褐飛虱表皮蛋白質(zhì)組及功能，并發(fā)現(xiàn)了32種對(duì)褐飛虱胚胎、若蟲及成蟲生長(zhǎng)發(fā)育不可或缺的表皮蛋白，以此為靶標(biāo)的綠色新型農(nóng)藥設(shè)計(jì)提供了科學(xué)基礎(chǔ)。

這項(xiàng)研究成果發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》上，文章的共同第一作者為2013級(jí)直博生潘鵬路和葉雨軒，張傳溪教授為通訊作者。

昆蟲的表皮對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育和生命活動(dòng)起到重要的作用，這其中很多觸殺型農(nóng)藥的制造就是以侵入表皮為原理。表皮蛋白是昆蟲表皮的主要組成成分，也是決定昆蟲表皮特性最重要的成分。

張傳溪課題組的這項(xiàng)對(duì)褐飛虱表皮蛋白質(zhì)組的研究，首先通過基因序列比對(duì)和蛋白水平檢測(cè)首次鑒定了該昆蟲140個(gè)表皮蛋白質(zhì)。同時(shí)，科研人員將這些表皮蛋白分類為8個(gè)蛋白家族，其中一個(gè)為新發(fā)現(xiàn)的昆蟲表皮蛋白家族，擴(kuò)展了學(xué)界對(duì)昆蟲表皮蛋白家族的認(rèn)知。隨后，課題組對(duì)每個(gè)表皮蛋白基因進(jìn)行了基因沉默實(shí)驗(yàn)，以探究這些表皮蛋白的功能。

基因沉默實(shí)驗(yàn)是通過遏制其中一個(gè)基因的表達(dá)，來觀察其對(duì)褐飛虱在胚胎、若蟲及成蟲生長(zhǎng)發(fā)育的影響。為了增加準(zhǔn)確性和相互驗(yàn)證，研究組還對(duì)每個(gè)基因設(shè)計(jì)了2個(gè)不同的序列區(qū)段進(jìn)行基因沉默，實(shí)驗(yàn)中經(jīng)手的褐飛虱多達(dá)數(shù)萬多只。

經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)有32種表皮蛋白是褐飛虱不可或缺的?？蒲腥藛T介紹：“當(dāng)這些表皮蛋白基因被沉默后，褐飛虱或表現(xiàn)為胚胎會(huì)發(fā)育不良，或表現(xiàn)為產(chǎn)卵量降低，或表現(xiàn)為若蟲和成蟲大量死亡。這就為新型綠色農(nóng)藥設(shè)計(jì)和基于RNAi策略防治稻飛虱提供了明確的潛在靶標(biāo)?！?/p>

（來源：《科技日?qǐng)?bào)》）