丝虫幼虫对宿主植物识别的分子基础
Haruka Endo1, Kana Tsuneto2, Dingze Mang3
1Graduate School of Bio-Applications and Systems Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology, Koganei, Tokyo 184-8588, Japan; Department of Integrated Bioscience, Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo, Kashiwa, Chiba 277-8562, Japan.
Journal of insect physiology
|February 22, 2024
概括
两个味觉受体,BmGr6和BmGr9,使丝虫幼虫能够检测宿主植物化合物酸 (CGA) 和异quercetin (ISQ) 的极度灵敏度,对于识别食物来源至关重要.
科学领域:
- 昆虫化学生态学 昆虫化学生态学
- 分子传感机制的分子传感机制.
- 无脊椎动物中的化学感应.
背景情况:
- 草食昆虫依赖植物的二次代谢物来识别宿主植物.
- 丝虫幼虫 (Bombyx mori) 拥有识别木植物的双因素系统.
- 丝虫对宿主植物线索的超敏感检测背后的分子机制以前是未知的.
研究的目的:
- 为了确定特定的味觉受体 (Grs),负责感知丝虫幼虫中的木化合物酸 (CGA) 和异素 (ISQ).
- 为了阐明Bombyx mori.宿主植物识别的原子分子敏感性的分子基础.
- 研究BmGr6和BmGr9在宿主植物接受和食开始中的作用.
主要方法:
- 使用培养的人类胚胎脏293T细胞表达丝虫Grs (BmGr4-10) 的成像测定.
- 通过CRISPR/Cas9基因编辑,创建BmGr6和BmGr9的淘汰 (KO) 菌株.
- 野生型和Gr-KO丝虫幼虫的上手掌 (MP) 的电生理记录.
主要成果:
- BmGr6和BmGr9分别被确定为CGA和ISQ的受体,具有对体敏感性.
- 通过CRISPR/Cas9介导的BmGr6和BmGr9的KO显著降低了幼虫咬食宿主叶子的可能性.
- 电生理学数据证实,Gr-KO幼虫的MP对CGA和/或ISQ的敏感性急剧下降,损害了宿主识别.
结论:
- 味觉受体BmGr6和BmGr9对于丝虫幼虫在宿主植物中超敏感检测化合物 (CGA和ISQ) 是必不可少的.
- 这些受体以前被认为是糖受体,在宿主植物的识别和食开始方面发挥着关键作用.
- 这项研究揭示了昆虫与宿主植物相互作用和化学传感中的新型分子参与者.


