2021-08-30 17:32:01
7月27日，植保學院應用昆蟲學重點實驗室研究團隊在《PLoS Biology》上發(fā)表了題為“Modulation of fatty acid elongation in cockroaches sustains sexually dimorphic hydrocarbons and female attractiveness”的研究論文，詳細闡釋了昆蟲表皮碳氫化合物（CHCs）雌雄性二型形成的分子機制和生物學意義。
雌雄性二型現(xiàn)象在動物界普遍存在，從進化生物學角度解釋，它的形成是性別間非對稱選擇的結果，但是其形成的內(nèi)部分子機制尚未得到充分的解釋。昆蟲CHCs是一種重要的保水性屏障，同時也是昆蟲中關鍵的雌雄間化學通訊介質（性信息素），因此常表現(xiàn)出雌雄性二型。
研究團隊發(fā)現(xiàn)性成熟的雌性德國小蠊（Blattellagermanica）與雄性相比具有更多長鏈CHCs，特別是接觸性信息素前體物質3,11-DimeC29。通過基因組學、轉錄組學以及分子克隆技術共鑒定了24個可能調控德國小蠊CHC碳鏈長度的脂肪酸碳鏈延長酶家族基因（BgElos）。通過RNAi篩選和體外蛋白表達催化試驗發(fā)現(xiàn) BgElo12和BgElo24 基因同時參與德國小蠊CHC生物合成，BgElo24催化譜較廣，BgElo12具有強烈的底物和產(chǎn)物選擇性，抑制雌性高表達的BgElo12使雌性CHC圖譜雄性化，并強烈下調接觸性信息素及其前體物質的含量，進而顯著削弱雌性蟑螂的性吸引力，證明了雌性碳氫化合物圖譜有利于雌性維持高水平接觸性信息素。此外，研究還發(fā)現(xiàn) BgElo12 在兩性間的不平衡表達受性別分化級聯(lián)（ Transformer - Doublesex，Tra-Dsx）調控，雄性特異性的BgDsx-M抑制雄性 BgElo12的轉錄，雌性中BgTra能夠將BgDsx -M剪接為無功能的BgDsx -F以消除這種抑制效果，從而維持高水平的BgElo12表達。（作者: 劉小鳳 裴小津）
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