近日，西南大学植物保护学院王进军教授团队在桔小实蝇生殖调控机制研究方面取得新进展，研究发现保幼激素（JH）调控小RNA miR-309a靶向GATA转录因子pannier（pnr）影响卵黄原蛋白Vg2和受体VgR的表达，进而调控桔小实蝇的卵巢发育，提出了JH-controlled miR-309a-pnr-Vgs通路调控桔小实蝇卵巢发育的新模型。相关研究内容以“miR-309a is a regulator of ovarian development in the oriental fruit fly Bactrocera dorsalis”为题在线发表于生物学知名期刊PLoS Genetics。
桔小实蝇是一种严重威胁果蔬产业的入侵害虫，繁殖能力极强。卵巢作为昆虫雌性生殖系统的重要组织，对维持种群繁衍至关重要。阐明卵巢发育的分子机制对于研发新型害虫防控策略具有重要意义。该团队前期通过对桔小实蝇卵巢和不同发育阶段的转录组联合分析发现，miR-309a在卵巢发育过程中极显著差异表达，同时仅在卵期检测到相对高丰度的miR-309a，暗示其可能参与调控桔小实蝇的卵巢发育。借助双荧光素酶报告系统、RNA结合蛋白免疫沉淀、原位杂交和显微注射等技术和方法证明了miR-309a通过pnr介导Vg2和VgR的表达实现桔小实蝇卵巢发育的调控（图1和2）。
图1. miR-309a靶向调控pnr
图2. pnr与Vg2和VgR互作
通过JH类似物烯虫酯处理与拯救过表达miR-309a试虫发现，JH作为上游调控元件控制miR-309a-pnr-Vg2/VgR通路调控桔小实蝇的卵巢发育（图3）。最终明确了在桔小实蝇卵巢发育早期，miR-309a受到高滴度JH的抑制，pnr诱导Vg2和VgR表达启动卵巢发育；而在卵巢发育后期，JH滴度降低，miR-309a抑制pnr转录，导致Vg2和VgR未被进一步诱导，从而避免卵巢的过度发育（图4）。JH-controlled miR-309a-pnr-Vgs通路的发现，揭示了miRNA调控双翅目昆虫卵巢发育的新机制，丰富了对JH调控Vg的认识，为利用繁殖策略防控双翅目害虫提供了潜在的靶点。
图3. JH类似物烯虫酯拯救过表达miR-309a试虫
图4. miR-309a调控桔小实蝇卵巢发育的作用机制
张强博士和豆威教授为共同第一作者，王进军教授和Guy Smagghe教授为共同通讯作者，袁国瑞副教授、尚峰副教授、Clauvis Nji Tizi Taning博士和研究生余姗珊参与了研究工作。该研究得到了国家自然科学基金、国家现代农业（柑橘）产业技术体系岗位科学家经费和中国博士后科学基金等项目资助。
王进军教授团队长期从事害虫生物生态学、生理生化、分子生态学和防控技术研究。非编码RNA调控功能研究是团队重点研究方向之一，近年来在害虫非编码RNA功能研究方面取得重要进展，先后在PNAS、PLoS Genetics、Current Opinion in Biotechnology、Insect Biochemistry and Molecular Biology、Pest Management Science等刊物上发表论文多篇，为推动学科建设及人才培养积极贡献力量。
原文链接：https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010411
