我院硕士生范舒婷在国际期刊发表研究成果
10月17日,我院2021级植物保护硕士研究生范舒婷在Journal of Agricultural and Food Chemistry(中科院农林科学大类一区;IF=6.1)在线发表了题为“Azadirachtin Inhibits Nuclear Receptor HR3 in the Prothoracic Gland to Block Larval Ecdysis in the Fall Armyworm, Spodoptera frugiperda”的研究论文。

草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)是联合国粮农组织全球预警的重大农业害虫,其幼虫可取食玉米、水稻、高粱和甘蔗等350多种植物。草地贪夜蛾于2018年12月从云南入侵我国,已经严重威胁我国粮食生产及粮食安全。印楝素是一种从印楝种子中提取出来的生物活性物质,是公认的广谱、高效、低毒、易降解、无残留的植物源杀虫剂,几乎对所有的农业害虫都具有显著的驱杀效果,对草地贪夜蛾也具有较好的防治效果,但其作用于草地贪夜蛾的分子机制目前尚不十分明确。
在本研究中,通过组织学及RNA转录测序分析等发现,印楝素显著抑制内分泌器官—前胸腺特异高表达的核受体nuclear hormone receptor 3(HR3)基因的表达。根据之前的报道,HR3在昆虫幼虫蜕皮过程中发挥关键作用,为了进一步探究是否由于印楝素抑制了前胸腺中HR3的表达,进而抑制了幼虫蜕皮,本研究进一步结合CRISPR/Cas9基因编辑技术及siRNA介导的RNA干扰技术,发现当敲低HR3基因的表达后,幼虫生长阶段的蜕皮被显著抑制,这与印楝素处理后蜕皮困难的表型一致。综上,本研究结果表明,印楝素通过抑制前胸腺中特异性高表达的HR3基因,阻断了蜕皮激素在幼虫蜕皮过程中的作用,进而抑制了幼虫的蜕皮,最终使草地贪夜蛾幼虫死亡。
该项研究阐明了印楝素抑制鳞翅目害虫幼虫蜕皮的作用机制,对深入了解印楝素及其他的植物源绿色高效杀虫剂防控害虫的作用机制具有重要的指导意义。

中山大学农学院为该论文唯一通讯单位。2021级硕士研究生范舒婷为第一作者,指导教师朱冠恒副教授为通讯作者;谭金芳教授、2019级博士生吴勉之,2022级硕士生李华洪、黄上欢,2020级本科生刘畅、郑子静、叶锡宇参与了该项工作。
全文链接:https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c05508
(初审:朱冠恒 审核:辛国荣 终审:程月华)