硫激肽及其受体调控褐飞虱取食行为

[目的]明确硫激肽(sulfakinin,SK)及硫激肽受体(sulfakinin receptor,SKR)在褐飞虱Nilaparvata lugens取食行为中的作用.[方法]PCR克隆褐飞虱硫激肽基因Nlsk及其受体基因Nlskr cDNA全长序列并进行生物信息学分析;利用qRT-PCR检测Nlsk及Nlskr在褐飞虱不同发育阶段(卵、1-5龄若虫、雄成虫和雌成虫)和雌成虫不同组织(头、触角、翅、口针、足、肠道和马氏管)中的表达量;褐飞虱3龄若虫注射dsNlskr进行基因沉默,qRT-PCR检测4龄若虫中Nlskr的表达量,测定4龄若虫的取食量;基于已构建的Nlskr RNAi后的4龄若虫转录组数据库进行差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)的GO和KEGG分析以及取食相关基因的qRT-PCR验证.[结果]PCR克隆得到了褐飞虱Nlsk(GenBank登录号:AB817281)及Nlskr(GenBank登录号:BAO01059.1)的cDNA全长序列.序列比对结果显示,褐飞虱NlSK成熟肽具有与其他物种保守的C端FMRFamide型多肽结构.NlSKR与其他昆虫同源受体存在高度保守的跨膜结构域.qRT-PCR检测结果表明,Nlsk与Nlskr在卵和1龄若虫中高表达,两基因均主要在头部表达,Nlskr还在褐飞虱口针中高表达.RNAi沉默Nlskr可显著提高褐飞虱4龄若虫的取食量;基于转录组数据DEGs的GO和KEGG分析结果表明,RNAi沉默Nlskr可显著影响褐飞虱嗅觉、味觉、能量代谢以及取食相关神经肽及受体基因的表达;取食相关基因的qRT-PCR验证结果表明,沉默Nlskr降低Nl7tmOR,NlOAR-3R,NlUH-FAF 和 NlTRP-161A 的表达量,而提高 NlGr64f,NlUE-E2 和 NlTHR 的表达量.[结论]本研究明确了硫激肽及其受体参与调控褐飞虱取食行为,为害虫取食行为抑制剂研发提供了潜在靶点.