《昆虫滞育发育的生态生理阶段的概念框架通过转录组学分析证明是合理的》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: Zhao
  • 发布时间:2017-09-02
  • 自然界中昆虫通常可以通过在自身激素调节下的滞育状态,以克服度过不利于其生存的季节。在这一状态中,昆虫的所有活动全部停止,其生长发育也处于滞缓状态,新陈代谢活动更是被调控抑制,这也就增加了昆虫个体对严峻环境压力的耐受性。于是,昆虫将在此种较为僵式的生理状态下度过“滞育状态”时期。在各类文献中,这种“滞育状态”的说法有很多版本,但作为一个完整的概念描述时却被批评过多地人为因素。在这里,我们向您介绍一种果蝇的转录谱特征研究结果,通过使用定向微阵列技术,能够扫描检测果蝇中1042的位点基因。并且,该研究通过短日光周期信号使发育成熟的果蝇三龄幼虫进入滞育发育状态。此外,果蝇幼虫的滞育发育状态过程将被检测研究。在分析转录谱特征的渐变过程中,我们可以很容易地区分果蝇幼虫在与诱导/启动,维持,冷驯化,冷感染或与光周期信号相关的明显的滞育发育阶段。相应地,每个阶段的特征是特定基因表达的结果,这也在一定程度上支持了滞育发育概念的生理相关性。此外,我们更详细地解释了被认为对于滞育调节至关重要的几种信号传导途径的元素在转录水平的变化。研究发现,滞育终止阶段与刺激直接发育的几个阳性因子的转录水平的增强相关(20羟基蜕皮激素途径:Ecr,Shd,Broad; Wnt信号通路:笼状体,基因蛋白),这些因素在一些阴性因子(胰岛素信号通路:Ilp8,PI3k,Akt; 雷帕霉素途径的靶标:Tsc2和4EBP; Wnt信号通路:突触)上调的情况下会被所抵消。于是我们推测,这种激素的上调可能代表与终止滞育程序相关的早期步骤。

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    • 编译者:刘小燕
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    • 山羊可以为人类提供肉、奶和皮,是具有高经济效益的牲畜。然而,尽管山羊具有经济意义,但对山羊血清代谢特征及其在整个发育过程中的复杂变化的全面分析仍然明显缺乏。为探究山羊生长发育过程中代谢物的阶段特异性和动态变化特征,本研究比较了雌性山羊不同发育阶段(1、60、120和180日龄;n=5)血清激素水平和血清生化标志物的变化。此外,还进行了血清非靶向LC-MS代谢组学分析。共有504个DAM被鉴定为年龄。结果表明,PE、PC、Lyso-PE、Lyso-PC和FAFHA可能在山羊出生后的脂质代谢中发挥重要作用。加权基因共表达网络分析(WGCNA)鉴定了两个代谢物模块(绿松石色和黄色)以及这些模块中与表型特征显著相关的关键代谢物。左旋肉碱可能是与山羊肌肉发育有关的代谢物。这项研究的结果表明,山羊血清代谢物在不同发育阶段存在显着差异。脂质和有机酸在山羊的不同发育阶段起着重要作用。
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    • 来源专题:农业生物安全
    • 编译者:任洁
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    • 科研进展 当前位置: 首页 ? 科研进展 植保所在利用绿肥作物实现迁飞害虫生态调控方面取得阶段性进展. 文章来源:粮食作物害虫监测与控制创新团队      作者:江幸福   点击数: 次      发布时间:2023-08-24 草地贪夜蛾 Spodoptera frugiperda 和草地螟 Loxostege sticticalis 均是我国重大迁飞性害虫,被列入国家“一类农作物病虫害名录”,对我国粮食安全和生物安全造成重大威胁。研发其生态调控技术是化学农药减施、保护生态和实现害虫可持续治理的重要途径。近年来,随着国家土地质量提升行动、轮作休耕等制度的执行,绿肥作物种植面积呈增长趋势,在化肥农药双减中发挥重要作用。我国一直在推进绿肥的生态服务功能研究,并形成了基于绿肥的生态修复技术和“绿肥+”的产业机制。然而,基于绿肥作物的害虫风险评估及虫害管理往往被忽视,且绿肥在害虫生态调控及诱导作物抗虫性方面的研究仍然匮乏。 近期,中国农业科学院植物保护研究所粮食作物害虫监测与控制创新团队分别在《Journal of Pest Science》、《Insects》和《Journal of Economic Entomology》上发表了题为“Feeding experience on hairy vetch induces a loss of host-specific adaptation to maize and changes in the gut microbiota communities of the fall armyworm”,“Green manure crops as food source: Impact on the performance of the migratory beet webworm,  Loxostege sticticalis  (Lepidoptera: Pyralidae)”和“Population development, fecundity, and flight of   Spodoptera frugiperda  (Lepidoptera: Noctuidae) reared on three green manure crops: Implications for an ecologically based pest management approach in China”的3篇论文,针对利用绿肥作物生态调控草地贪夜蛾和草地螟种群动态开展相关研究,并取得了阶段性的进展。 研究结果表明,草地贪夜蛾取食绿肥作物紫云英 Astragalus sinicus 不能完成完整的世代发育,而草地螟取食毛叶苕子 Vicia villosa 也不能完成完整的世代发育,且取食毛叶苕子和箭筈豌豆均显著降低了草地贪夜蛾的适合度,取食豌豆和箭筈豌豆也降低了草地螟的适合度。飞行能力测试进一步证明,取食绿肥作物的草地贪夜蛾和草地螟成虫飞行能力均显著下降,表现出对远距离迁飞的不利影响。进一步通过建立两性生命表和16s rDNA测序,测定了毛叶苕子取食经历对草地贪夜蛾在玉米上的寄主适应特性及其肠道微生物群落的影响。此外,毛叶苕子取食经历诱导了草地贪夜蛾对玉米寄主适应特性的降低,甚至丧失,首次揭示了肠道微生物可能在草地贪夜蛾寄主适应性中发挥重要的作用。 本研究从害虫生态调控角度为我国绿肥作物推广选择适宜品种提供了实验依据,并首次探讨了绿肥作物在重大迁飞性害虫生态治理中的重要作用。 中国农业科学院植物保护研究所为论文第一完成单位,江幸福研究员为论文通讯作者,博士后马琳、植保所张蕾研究员、研究生吴菲菲和唐瑶璐为第一(共同第一)作者。该研究得到了国家绿肥产业技术体系(CARS-22)、国家重点研发计划(2019YFD0300101,2021YFD1400701,2022YFD1400600)和国家自然科学基金(32072420)等项目资助。 原文链接: https://doi.org/10.1007/s10340-023-01682-w https://doi.org/10.3390/insects14080693 https://doi.org/10.1093/jee/toab235 打印页面 . 关闭页面 .