抑制柑橘木虱海藻糖酶的活性显著影响海藻糖的水解和几丁质代谢

柑橘木虱（Diaphorina citri）属于半翅目木虱科，是一种重要的刺吸式害虫，同时也是柑橘黄龙病的重要传播媒介。目前，柑橘木虱的防治主要依赖于化学杀虫剂，但是，长期频繁使用使得害虫的抗药性显著增加，同时也造成了农药残留和环境污染。因此，探索环保科学的防治策略具有重要意义。海藻糖酶（Trahalase）是海藻糖代谢过程中一个重要的酶类，可以催化海藻糖水解，形成两分子的葡萄糖，在昆虫的生长发育过程中起着重要作用。

本研究结合柑橘木虱基因组和转录组数据库，共鉴定到三个海藻糖酶基因，命名为DcTre1-1、DcTre1-2和DcTre2，其中DcTre1-1和DcTre1-2属于可溶性的，而DcTre2含有典型的跨膜结构域，属于膜结合型；井冈霉素（Validamycin）作为一种海藻糖酶的竞争型抑制剂，处理柑橘木虱后，DcTre1-1、DcTre1-2和DcTre2的表达水平显著上调，木虱蜕皮受阻，羽化后出现明显的畸形；此外，海藻糖酶的活性显著下降，海藻糖含量升高，葡萄糖含量明显降低。进一步通过RNAi技术分别沉默DcTre1-1、DcTre1-2和DcTre2，柑橘木虱在处理后24 h和48 h的死亡率显著高于对照组（图10）。

Fig. 10 Effect of RNAi on Diaphorina citri mortality, malformation rate and morphology. (A) Detection of cumulative mortality and malformation rate of D. citri after RNAi of DcTre1-1, DcTre1-2,DcTre2 and DcTre. (B) Phenotypes of D. citri after RNAi of DcTre1-1, DcTre1-2, DcTre2 and DcTre. Each experiment was performed in three biological replicates.

此外，我们也发现沉默DcTre1-1, DcTre1-2, DcTre2后，柑橘木虱下游几丁质代谢相关基因的相对表达水平显著低于对照组（图11）。这些研究结果揭示了柑橘木虱海藻糖酶在调控几丁质代谢过程中重要作用，同时也为柑橘木虱的防控提供新的靶点。

原文信息

Yu, H. Z., Huang, Y. L., Lu, Z. J., Zhang, Q., Su, H. N., Du, Y. M., Yi, L., Zhong, B. L. and Chen, C. X. (2021) Inhibition of trehalase affects the trehalose and chitin metabolism pathways in Diaphorina citri (Hemiptera: Psyllidae). Insect Science, 28(3), 718–734.

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