近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院研究團(tuán)隊揭示取食抑制昆蟲甜味感知的分子與神經(jīng)機制。8月16日，該研究“Cholecystokinin-like peptide mediates satiety by inhibiting sugar attraction”發(fā)表在PLOS GENETICS雜志。

 

　　饑餓的時候，食物聞著香、吃著甜，為何吃飽狀態(tài)時不覺得呢？人需要生產(chǎn)糧食喂飽肚子，而一些植食性昆蟲如褐飛虱和二化螟等也取食我們的作物如水稻，因此了解昆蟲取食行為的分子與神經(jīng)機制可幫助我們更好的從蟲口奪糧，保障糧食生產(chǎn)安全。

 

　　神經(jīng)肽硫激肽（類似于哺乳動物體內(nèi)的膽囊收縮素）作為飽腹因子抑制昆蟲取食行為的分子機制未知。實驗室研究發(fā)現(xiàn)，注射硫激肽能夠抑制褐飛虱取食，而沉默編碼硫激肽的基因后能夠增加其取食量，饑餓的褐飛虱取食水稻后，會分泌硫激肽從而抑制其取食行為。有趣的是，硫激肽可負(fù)調(diào)控甜味受體基因的表達(dá)，從而抑制甜味感受。進(jìn)一步在模式昆蟲黑腹果蠅中研究發(fā)現(xiàn)，飽腹能夠提高硫激肽表達(dá)神經(jīng)元的活性，而激活硫激肽表達(dá)神經(jīng)元能夠抑制果蠅對甜味的反應(yīng)，硫激肽受體亦部分表達(dá)于果蠅甜味感知神經(jīng)元中。

 

　　植物保護(hù)學(xué)院吳順凡教授長期從事昆蟲行為與害蟲遺傳控制的研究工作，前期研究發(fā)現(xiàn)硫激肽能夠抑制昆蟲生殖行為（Nature communications, 2019）；甜味感知可抑制昆蟲產(chǎn)卵時對硬度的區(qū)分（eLife, 2019）；而本研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)硫激肽亦可通過降低甜味感知從而抑制昆蟲取食行為（PLoS Genetics, 2021）。研究結(jié)果不僅能夠幫助人們更好的理解昆蟲生殖與取食行為的分子與神經(jīng)機制，亦可為開發(fā)昆蟲行為抑制劑和害蟲遺傳控制新策略提供幫助。

 

　　南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院吳順凡教授為論文通訊作者，碩士生郭迪和博士生張伊杰為論文共同第一作者，碩士生張素、李劍、張寧、賈亞龍、李晨雨，本科生馬俊宇，殺蟲劑毒理與抗藥性研究團(tuán)隊高聰芬教授和東南大學(xué)潘玉峰教授、郭超博士、清華大學(xué)劉晨曦博士以及瑞典斯德哥爾摩大學(xué)Dick R. N?ssel教授參與了該項研究。該研究承蒙國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金項目和面上項目資助（No.32022011&31772205）。

 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1009724