烟粉虱中重要的表皮硬化基因Laccase2 可作为RNAi防治靶点

中亚小烟粉虱(Bemisia MiddleEast-Asia Minor I, MEAM1)是一种分布广泛的入侵性农业害虫，对农业、园艺和观赏作物造成广泛的危害。表皮硬化是昆虫生存的关键，lacase2 (Lac2)是一种酚氧化酶，在多种昆虫的角质层形成和色素沉积的过程中发挥关键作用。然而，Lac2在烟粉虱中的作用尚不清楚。     研究人员在MEAM1中鉴定了一个BtLac2基因。BtLac2的cDNA包含一个2238 bp的开放阅读框(ORF)，编码745个氨基酸残基，预测分子量为82.53 kDa，等电点pI为6.31。GenBank检测发现BtLac2与其他昆虫的Lac2同源性较高，含有3个cu -氧化酶结构域，属于漆酶家族。系统发育分析表明，BtLac2与nephotetix cinticeps、Megacopta punctatissima和Riptortus pestris的Lac2亲缘关系较近，同源性超过78%(图1A)。作为漆酶的一个特征，当预测的BtLac2蛋白与其他昆虫的漆酶蛋白序列进行比对时，发现了较保守的富含半胱氨酸的区域(图1B)。Lac2基因与烟粉虱的Lac、Lac1和Lac4基因相距较远。 

BtLac2在MEAM1所有发育阶段均有表达，在卵期表达量较高，若虫次之，成虫在次之。此外，BtLac2在角质层的表达高于其他组织。利用RNAi技术敲除BtLac2后，若虫表皮变得更薄、更脆弱，死亡率显著增加，若虫发育时间延长，成虫羽化率降低（图 2，图3）。这一结果表明BtLac2在烟粉虱表皮硬化过程中起着重要作用。 

 总之，Lac2主要参与昆虫表皮的硬化和变黑，这项研究从烟粉虱中克隆了BtLac2基因的cDNA。通过基因表达分析，发现BtLac2在所有发育阶段均有表达，但在卵期表达量最高，若虫次之，成虫次之。此外，BtLac2在角质层中比在其他组织中表达更多。敲除BtLac2后，若虫的角质层变得更薄、更脆弱，从而影响成虫的羽化率和适合度。本研究结果对烟粉虱BtLac2基因的结构、系统发育、表达模式及生物学功能具有一定的指导意义。同时，研究人员认为使用RNAi降低BtLac2的表达是一种潜在的烟粉虱防治策略。

原文链接：

https://doi.org/10.3390/insects13050471