松材线虫在全球范围内对松树资源构成严重威胁,以松墨天牛为主的媒介昆虫在其快速传播中发挥着重要作用。云杉花墨天牛是松材线虫在我国东北地区传播媒介新记录种,目前针对云杉花墨天牛的研究和防治方法较少,急需新的防控策略。RNA干扰技术在害虫防治中具有巨大潜力,靶基因的选择至关重要。
本研究基于此前云杉花墨天牛触角转录组的数据,根据基因表达水平和性别偏好,共筛选7个候选靶标基因。对这7个候选基因进行序列特征分析确认其正确性后,开展RNAi实验,结果发现均可以得到较好的沉默效果。然后,我们选择11种常见的松树挥发物和1种聚集信息素用于触角电位测试,并设不同的浓度梯度,以检验靶标基因干扰前后云杉花墨天牛成虫对化合物的敏感性。结果显示MsalOBP14和MsalOrco沉默后,云杉花墨天牛成虫对所有测试化合物敏感性显著下降。进一步通过Y型嗅觉仪测试MsalOBP14和MsalOrco沉默对云杉花墨天牛成虫行为的影响。结果发现健康的成虫具有明显的行为选择活性;而这两个基因被干扰后,能够显著影响云杉花墨天牛的嗅觉识别灵敏度。
本研究成功筛选出MsalOBP14和dsMsalOrco这两个潜在的靶标基因,不仅明确了云杉花墨天牛几个嗅觉基因的功能,而且获得了两个可以用于嗅觉基因干扰的害虫防控靶标基因。研究成果以“Disrupting the olfactory response inMonochamus saltuarius: Two potential target genes for controlling the vector insect of pine wilt disease”为题,于2024年8月在线发表在SCI一区期刊《Insect Science》上。森环森保所硕士研究生张荣和沈阳农业大学硕士研究生王珏为共同第一作者,森环森保所张苏芳研究员和沈阳农业大学郑雅楠副教授为共同通讯作者。该研究得到了中国林科院基本科研业务费专项资助(CAFYBB2020QC001)、辽宁省应用基础研究发展计划项目(2023JH2/101300130)的资助。(张荣 张苏芳)
中国林科院 2024-10-17