蝗虫繁殖信号通路及FoxN1基因的调控作用研究进展
摘要：蝗虫作为全球最主要的农牧业害虫之一，其形成的蝗灾不仅能改变农业与自然生态系统的结构与特征，还会造成重大的经济损失，其中东亚飞蝗（Locusta migratoria manilensis）是影响中国最频繁、危害最严重的蝗虫类型。叉头框（Forkhead-box,FOX）基因家族在细胞分化、胚胎发育、调节代谢、免疫系统的发展及器官发育形成过程中发挥着极其重要的作用其中FoxN1基因具有多效性，不仅影响昆虫的胚胎发育，在其蜕皮过程中也起着重要作用，而其在东亚飞蝗中的研究还相对欠缺，因此对于FoxN1基因在东亚飞蝗繁殖中的调控作用研究，有利于完善东亚飞蝗的生理生化机制研究，对蝗灾的防治提供理论研究基础。
关键词：东亚飞蝗；繁殖信号通路；类胰岛素；FOX基因家族；FOXN1基因
Advance in reproductive signaling pathway of grasshopper and the regulation of FoxN1 gene
Abstract: As one of the most important agricultural and livestock pests in the world, locusts can not only change the structure and characteristics of agricultural and natural ecosystems, but also cause significant economic losses. Locusta migratoria manilensis is the most frequent and serious locust type affecting China. The forkhead-box (FoxN1) gene family plays an extremely important role in the process of cell differentiation, embryonic development, regulation of metabolism, the development of the immune system and organ development and formation. FoxN1 gene has multi-effect, not only affects the embryonic development of insects, but also plays an important role in the molting process. However, the research on the regulatory role of FOXN1 gene in the reproduction of Locusta migratoria manilensis is relatively lack. Therefore, the research on the regulatory role of FOXN1 gene in the reproduction of Locusta migratoria manis is conducive to improving the physiological and biochemical mechanism research and providing a theoretical basis for the prevention and treatment of locust plague.
Key words: Locusta migratoria manilensis; Reproductive signal pathway; Insulin-like; FOX gene family; FOXN1 gene
海藻糖为一种非还原性糖，广泛存在于细菌、真菌、植物和无脊椎动物中，海藻糖不仅是昆虫血淋巴中的重要糖类和能量物质，而且在昆虫的生长、发育、蜕皮变态等一系列生命活动活动中具有重要作用，因此被称为昆虫的“血糖”[1-3]。昆虫通过海藻糖合成酶及海藻糖酶来合成和降解海藻糖，为其进行的一系列生命活动提供能源。海藻糖不仅是能量来源物质，而且是一种重要的抗逆物质，在各种环境压力条件下保护机体免受损伤[4-7]。昆虫的外骨骼主要由几丁质构成，其幼虫每生长到一定的阶段都需要蜕掉旧的表皮，形成新的表皮，这个过程由几丁质合成通路及几丁质降解途径来共同完成[8]。海藻糖酶是昆虫几丁质合成通路的第一个酶，研究表明海藻糖的合成和降解都能通过控制几丁质合成通路从而影响昆虫发育[9-11]。而海藻糖合成酶为海藻糖合成的限速酶，同时考虑到包括人类在内的高等哺乳动物不能自身合成海藻糖[12]，海藻糖合成途径具有作为相对安全的控制靶标的潜力[13]。然而，昆虫海藻糖代谢能否且又是如何调控几丁质合成途径的？通过昆虫海藻糖代谢相关基因的功能研究，越来越多的研究结果表明当海藻糖供给平衡被打破会导致昆虫几丁质合成受阻，通路相关基因的表达显著降低、几丁质含量显著下降并产生高死亡率[9,14-16]，这表明海藻糖代谢途径适合作为害虫的控制靶标[17-18]。
东亚飞蝗
1.1 东亚飞蝗及防治
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