当前位置:首页 >> 学术资讯 >> 科研信息

华南师范大学李胜教授团队在蟑螂性信息素生物合成的分子基础解析上取得进展

2024/04/24


图 CYP4PC1控制德国小蠊求偶选择。(a)竞争求偶实验;(b)CYP4PC1调控雄虫求偶指数的剂量依赖性;(c)性吸引力分子调控理论模型

  在国家自然科学基金项目(批准号:31930014、32100378、31772533)等资助下,华南师范大学李胜教授团队等以华南地区重要卫生害虫——德国小蠊为研究对象,综合利用行为学、生物化学、分子、遗传和生物信息等分析手段,鉴定出其接触性信息素生物合成途径最为关键的限速酶基因,并在此基础上系统揭示了性别和年龄特异的性吸引力产生的分子机制,为理解动物性信号的产生和复杂调控提供新的见解。研究成果以“单基因整合性别和激素调控因子来决定性吸引力(A single gene integrates sex and hormone regulators into sexual attractiveness)”为题,于2022年7月4日在《自然·生态与进化》(Nature Ecology & Evolution)上发表。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41559-022-01808-w。

  德国小蠊作为蜚蠊目最常见的世界性家居害虫,尤其在华南地区为害严重,其繁殖力惊人、种群增长快。与美洲大蠊的兼性孤雌生殖不同,德国小蠊营严格的两性生殖,性成熟的雌虫合成接触性信息素刺激雄虫求偶并诱导两性交配。尽管其性信息素已得到系统鉴定,但控制该合成途径的关键基因仍不清楚。此外,为什么仅有雌虫合成性信息素,而且性成熟的雌虫具有更强的性吸引力,性信息素合成受到何种上游信号途径的精密调控,这些问题在过去近30年一直模糊不清。

  在该项研究中,李胜课题组利用转录组分析预测和基因敲降技术,结合生化测定和行为学分析,发现CYP4PC1是德国小蠊合成接触性信息素合成最为关键的酶基因。此外,发现该基因在雌虫触角和翅中高表达,从而推翻以往认为的“腹部皮肤下的绛色细胞是合成接触性信息素的特异部位”的观点。CYP4PC1的表达受保幼激素信号途径的促进,从而回答了“为什么性成熟的雌虫更能吸引雄虫求偶”的问题。进一步研究发现,双性基因doublesex(dsx)雄性特异的产物DsxM蛋白(DMRT转录因子)可直接抑制CYP4PC1转录,从而使雄虫丧失合成性信息素的能力,避免了雄虫间相互吸引。通过一系列竞争求偶行为学分析,证明CYP4PC1以剂量依赖性方式控制接触性信息素产生并调控雄虫求偶指数。在此基础上,团队提出性吸引力分子调控的“刹车-油门”理论模型。研究结果不仅为干扰求偶交配行为的害虫治理策略提供潜在的分子靶标,而且为理解动物性信号的产生和复杂调控提供新见解(图)。

  该研究是李胜研究团队在蟑螂发育生物学和进化基因组学等方向长期工作的基础上,在相关研究领域取得的又一重要成果,系列工作将共同诠释蟑螂为“小强”的分子奥秘。


版权声明:
文章来源国家自然科学基金委员会,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。

相关学术资讯
近期会议

2026年智慧教育与数据挖掘国际学术会议(SEDM 2026)(2026-06-27)

2026仪器仪表、先进材料与智能制造国际会议(ICIAMIM 2026)(2026-07-02)

2026年第五届机器学习、云计算与智能挖掘国际会议(2026-07-10)

2026年IEEE第三届先进机器人, 自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2026)(2026-07-24)

第六届互联网技术与教育信息化国际学术会议 (ITEI 2026)(2026-07-24)

第五届航空航天工程与系统国际研讨会(ISAES 2026)(2026-07-24)

第十届教育、管理与社会科学国际学术会议 (ISEMSS 2026)(2026-07-24)

第六届电气工程与机电一体化技术国际学术会议(ICEEMT 2026)(2026-07-24)

第五届能源与电力系统国际学术会议 (ICEEPS 2026)(2026-07-24)

第九届声学、振动、噪声控制国际研讨会(CAVNC 2026)(2026-08-07)

2026交通运输、能源系统与低碳发展国际会议(ICTELC 2026)(2026-7-26)

2026年环境科学与绿色金融国际会议(ICGFES 2026)(2026-7-25)

2026模式识别、计算机视觉与图像处理国际会议(ICPRCV 2026)(2026-7-18)

2026空天信息、空天智能与飞行器控制国际会议(AIAIAC 2026)(2026-8-15)

2026人机交互、智能机械与计算机工程国际会议(CIIMCE 2026)(2026-7-7)

2026年可持续制造、再制造工程与循环经济国际会议(SMRECE 2026)(2026-8-12)

2026年智能计算、机器视觉与智能机器人国际会议(ICMVR 2026)(2026-8-10)

2026年公共关系与人文发展国际会议(ICPRHD 2026)(2026-7-2)

2026年电子通信技术与计算机技术国际会议(ICDECTCT 2026)(2026-7-16)

2026年国防科技、国家治理与信息安全国际学术会议(DTNGIS 2026)(2026-6-29)

小贴士:学术会议云是学术会议查询检索的第三方门户网站。它是会议组织发布会议信息、众多学术爱好者参加会议、找会议的双向交流平台。它可提供国内外学术会议信息预报、分类检索、在线报名、论文征集、资料发布以及了解学术资讯,查找会服机构等服务,支持PC、微信、APP,三媒联动。
综合推荐区