学院蒋红波教授课题组在Nature旗下期刊Communications Biology上发表研究论文

作者: 发布时间:2025-09-28 点击数量:

近日,学院蒋红波教授课题组在Nature旗下期刊Communications Biology上发表了题为“A case study on the γ-octalactone induced expression of Obp83g-2 in Bactrocera dorsalis (Hendel) revealed the transcriptional regulation of insect odorant binding protein”的研究论文。该研究首次在入侵害虫橘小实蝇中,揭示了一种寄主挥发物(γ-辛内酯)如何通过调控转录因子来上调关键气味结合蛋白Obp83g-2的表达,从而深化了对昆虫嗅觉可塑性分子调控机制的理解。

   

气味结合蛋白(OBP)是昆虫嗅觉系统中的一类重要蛋白,负责识别和运输环境中的化学信号分子。外界气味分子诱导OBP表达变化的现象在多种昆虫中被发现,这为筛选新的OBP-气味分子互作关系提供了有趣的切入点。然而,导致这种OBP表达变化的转录调控机制至今仍不明确。

该研究以重大入侵害虫橘小实蝇为模型,聚焦于能强烈吸引其雌虫产卵的寄主挥发物——γ-辛内酯。通过转录组分析及微量热涌动技术在离体层面发现OBP83g-2与γ-辛内酯具有高亲和能力(图1),随后通过基于CRISPR/Cas9的基因敲除、触角电位及产卵行为测定等技术在活体层面确定OBP83g-2是感知γ-辛内酯的关键OBP。

   

图1 OBPs与γ-辛内酯的离体亲和力

更为重要的是,研究团队通过双荧光素酶报告系统、凝胶迁移阻滞实验及RNAi等技术,进一步发现转录因子ADF-1-like在γ-辛内酯诱导下,能够正向调控Obp83g-2的转录(图2)。基于这些发现,该研究提出了一个由外部气味信号触发、由特定转录因子介导的OBP基因转录调控模型(图3)。

   

图2 ADF-1-like调控 Obp83g-2 的表达

该研究不仅阐明了OBP83g-2在γ-辛内酯介导橘小实蝇产卵行为中的重要作用,更为理解昆虫在外界气味刺激下OBP基因的转录调控机制提供了重要的理论依据,为未来靶向害虫嗅觉基因表达调控因子开发行为精准干扰的绿色防控策略奠定了理论基础。


图 3 Obp83g-2的转录调控机制示意图

学院为第一完成单位,已毕业博士研究生陈晓凤(现任职于云南农业大学)为第一作者,王进军教授和蒋红波教授为论文通讯作者。研究工作得到国家重点研发计划(2022YFC2601000)、国家自然科学基金(U21A20222、32072491、32302342)以及国家现代农业(柑橘)技术体系(No. CARS-26)等项目资助。


论文链接:https://doi.org/10.1038/s42003-025-08724-2


供稿:蒋红波教授课题组

初审:黄垭飞

复审:牛金志

终审:蒋红波