我科學家發現昆蟲長短翅型分化“分子開關”
- 發佈時間：2015-03-20 09:31:26 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報杭州3月19日電 （通訊員周煒 記者宦建新）每年春夏之交，在北緯25°以南過冬的一種昆蟲——褐飛虱成群結隊向北遷飛，撲向肥沃的水稻田大快朵頤。但是，並不是所有的蟲子都能共赴這場饕餮盛宴，長翅型能飛，短翅型的不能飛。而控制這種翅型分化的“分子開關”，第一次被浙江大學農學院張傳溪教授課題組清晰地揭示出來，相關論文3月18日（當地時間）發表在《自然》雜誌。
褐飛虱是水稻的超級大敵。近幾十年來，每年褐飛虱危害的面積都在2億畝次之上，造成的水稻損失可達100到200萬噸。
褐飛虱是典型的翅二型昆蟲，短翅型繁殖速度快，而長翅型則能在氣候不適時遷飛到合適的生活環境。翅二型分化和長距離遷飛是褐飛虱成為“國際性、遷飛性、爆發性、毀滅性的”大害蟲的主要原因。
翅膀的長短究竟誰説了算呢？半個世紀以來，昆蟲翅多型一直是昆蟲學的研究熱點。 “我們以褐飛虱為模型，自主設計和研究，發現了昆蟲長短翅型可塑性發育的分子機制，兩個同源性很高的褐飛虱胰島素受體在長、短翅分化中起著‘開關’作用。”張傳溪説。課題組在研究中發現了兩個同源性很高的胰島素受體（受體1和受體2），當受體2的含量低時，胰島素信號轉導通路就會開啟，褐飛虱就能生成長翅型，而當受體2的含量高時，轉導信號就會關閉，褐飛虱就能生成短翅型。為了證明這種調控機制是否具有普遍性，課題組對同屬於飛虱科的白背飛虱和灰飛虱進行了實驗，發現這個“分子開關”對於它們也同樣有效。
這項研究為褐飛虱的測報預警提供了理論依據，對開發新型褐飛虱治理技術具有重要價值，或可誕生治蟲新策略。浙大科學家有一個大膽的設想：可以在褐飛虱遷飛的“始發地”種植轉基因水稻，吃了這種水稻，褐飛虱體內的“開關”就能關閉，這樣就不能成為長翅型，也就無法遷飛了。
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