JH-Met信号调控大猿叶虫卵黄发生关键基因转录的机制研究
批准号:
31501897
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
刘文
依托单位:
学科分类:
动物资源与保护
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
张振宇、谈倩倩、李医、孙丹
中文摘要
昆虫卵黄物质积累对早期胚胎发育至关重要。保幼激素(JH)诱导卵黄发生,但具体调控机理并不明确,主要原因在于JH信号途径中参与卵黄发生的关键分子尚未得到鉴定。因此,筛选卵黄发生中JH直接效应基因并解析其转录调控机制,是揭示昆虫卵黄发生分子机制的核心工作。申请人前期研究发现,注射JH类似物(JHA)可以显著诱导大猿叶虫Colaphellus bowringi滞育型个体卵黄发生。本项目拟以JHA诱导的大猿叶虫卵黄发生虫体模型为材料,通过数字基因表达谱分析,筛选JH功能受体Met调控下的直接效应基因。通过启动子激活分析和RNAi实验,揭示JH-Met信号直接效应基因的转录激活机制及其在卵黄发生中的关键作用。研究结果不仅可阐明JH-Met信号调控大猿叶虫卵黄发生的分子机制,而且有助于揭示昆虫生殖机制和JH信号转导通路,还能为害虫防治提供新靶标和新思路。
英文摘要
The accumulation of yolk is essential for insects early embryonic development. Juvenile hormone (JH) regulates vitellogenesis, but the signal transduction pathway is unclear. The primary reason is that the JH-targeted key genes involved in vitellogenesis have not been identified. Given that, screening the JH-targeted genes and determining the transcription regulatory mechanisms are the most important work. Our previous studies have revealed that JH analog (JHA) methoprene injection significantly promoted vitellogenesis of diapause-destined cabbage beetle Colaphellus bowringi. In regard of that, we plan to screen vitellogenesis-related genes controlled by JH functional receptor Methoprene-tolerant (Met) using Digital Gene Expression Profiling analysis based on the JHA-induced vitellogenesis individuals. RNA interference will be used to verify the function of the key genes on vitellogenesis regulation. Then, The transcriptional activation of vitellogenesis key genes controlled by JH-Met signaling will be analyzed via promoter activation assay. Finally, This study will reveal the mechanism by which JH-Met signaling regulates vitellogenesis of C. bowringi, deepen the mechanism of insect reproduction and JH signaling pathway, and then provide new ideas for pest control.
强大的生殖力是害虫猖獗爆发的重要原因之一,因此开展昆虫生殖发育研究、鉴定生殖发育的关键基因和信号途径,有望发现新的害虫防控靶标,创新害虫防控策略,从而达到害虫控制的目的。本项目以蔬菜害虫大猿叶虫为材料,建立保幼激素JH诱导的卵黄发生模型;利用数字基因表达谱筛选JH功能受体Met调控下的效应基因;通过RNAi实验,揭示JH-Met信号下游效应基因的转录激活机制及其在卵黄发生中的关键作用,旨在探明大猿叶虫卵黄发生和生殖发育的关键基因和信号通路,为害虫控制提供参考。通过项目研究,我们取得如下重要结果和关键数据:1)JH通过Met促进大猿叶虫卵黄发生;2)JH-Met 信号通过调控大量营养代谢基因参与大猿叶虫卵黄发生;3)JH-Met信号在转录水平上促进卵黄原蛋白基因Vg1和Vg2、卵黄原蛋白受体基因VgR和转录因子Kr-h1的表达;4)Kr-h1通过上调VgR和mcm4表达从而促进大猿叶虫卵黄发生;5)JH降解酶基因JHE的转录受到JH-Met信号的反馈调节,进而参与生殖调控。这些研究结果不仅有助于揭示昆虫生殖发育机制和JH信号转导通路,还能为害虫防治提供新靶标和新思路。
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DOI:
10.1016/j.ibmb.2018.11.001
发表时间:
2019
期刊:
Insect biochemistry and molecular biology
影响因子:
3.8
作者:
[Li Zhu;Zhong Tian;Shuang Guo;Wen Liu;F. Zhu;Xiaoping Wang]
通讯作者:
Li Zhu;Zhong Tian;Shuang Guo;Wen Liu;F. Zhu;Xiaoping Wang
Juvenile hormone regulates the differential expression of putative juvenile hormone esterases via methoprene-tolerant in non-diapause-destined and diapause-destined adult female beetle
保幼激素通过甲虫橡胶耐受性在非滞育和滞育成年雌性甲虫中调节假定的保幼激素酯酶的差异表达
DOI:
10.1016/j.gene.2017.06.061
发表时间:
2017
期刊:
Gene
影响因子:
3.5
作者:
[Zhu Li, Yin Tian-Yan, Sun Dan, Liu Wen, Zhu Fen, Lei Chao-Liang, Wang Xiao-Ping]
通讯作者:
Wang Xiao-Ping
Association between gut microbiota and diapause preparation in the cabbage beetle: a new perspective for studying insect diapause.
甘蓝甲虫肠道微生物群与滞育准备之间的关联:研究昆虫滞育的新视角
DOI:
10.1038/srep38900
发表时间:
2016-12-09
期刊:
Scientific reports
影响因子:
4.6
作者:
[Liu W, Li Y, Guo S, Yin H, Lei CL, Wang XP]
通讯作者:
Wang XP
Fatty acid synthase 2 contributes to diapause preparation in a beetle by regulating lipid accumulation and stress tolerance genes expression.
脂肪酸合酶 2 通过调节脂质积累和胁迫耐受基因表达,有助于甲虫的滞育准备
DOI:
10.1038/srep40509
发表时间:
2017-01-10
期刊:
Scientific reports
影响因子:
4.6
作者:
[Tan QQ, Liu W, Zhu F, Lei CL, Wang XP]
通讯作者:
Wang XP
Juvenile hormone facilitates the antagonism between adult reproduction and diapause through the methoprene-tolerant gene in the female Colaphellus bowringi
保幼激素通过雌性 Colaphellus Bowringi 的耐甲氧普林基因促进成虫繁殖和滞育之间的拮抗作用
DOI:
10.1016/j.ibmb.2016.05.004
发表时间:
2016-07-01
期刊:
INSECT BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY
影响因子:
3.8
作者:
[Liu, Wen, Li, Yi, Wang, Xiao-Ping]
通讯作者:
Wang, Xiao-Ping
共 8 条
生物钟基因Clk/Cyc通过组蛋白修饰调控异色瓢虫滞育发生的分子机制
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批准号:32370549
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:刘文
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依托单位:
Krüppel homologue 1 调控大猿叶虫生殖可塑性的分子机制
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批准号:31872292
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2018
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负责人:刘文
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依托单位:
国内基金
海外基金