褐飛虱分布于廣大亞洲稻區(qū)，為單食性害蟲，只能在水稻和普通野生稻上取食和繁殖后代，相關數(shù)據(jù)顯示，其為亞洲頭號水稻害蟲。
近日，浙江大學農(nóng)學院昆蟲科學研究所的一項最新成果首次完整揭示了褐飛虱表皮蛋白質(zhì)組及功能，并發(fā)現(xiàn)了32種對褐飛虱胚胎、若蟲及成蟲生長發(fā)育不可或缺的表皮蛋白，為以此為靶標的綠色新型農(nóng)藥設計提供了科學基礎。
這項研究成果發(fā)表在國際權(quán)威期刊《美國科學院院報》上，文章的共同第一作者為2013級直博生潘鵬路和葉雨軒，張傳溪教授為通訊作者。
昆蟲的表皮對其生長發(fā)育和生命活動起到重要的作用，這其中很多觸殺型農(nóng)藥的制造就是以侵入表皮為原理。表皮蛋白是昆蟲表皮的主要組成成分，也是決定昆蟲表皮特性最重要的成分。
張傳溪課題組的這項對褐飛虱表皮蛋白質(zhì)組的研究，首先通過基因序列比對和蛋白水平檢測首次鑒定了該昆蟲140個表皮蛋白質(zhì)。同時，科研人員將這些表皮蛋白其分類為8個蛋白家族，其中一個為新發(fā)現(xiàn)的昆蟲表皮蛋白家族，擴展了學界對昆蟲表皮蛋白家族的認知。隨后，課題組對每個表皮蛋白基因進行了基因沉默實驗，以探究這些表皮蛋白的功能。
基因沉默實驗是通過遏制其中一個基因的表達，來觀察其對褐飛虱在胚胎、若蟲及成蟲生長發(fā)育的影響。為了增加準確性和相互驗證，研究組還對每個基因設計了2個不同的序列區(qū)段進行基因沉默，實驗中經(jīng)手的褐飛虱多達數(shù)萬多只。
經(jīng)過大量的實驗分析，發(fā)現(xiàn)有32種表皮蛋白是褐飛虱不可或缺的。科研人員介紹：“當這些表皮蛋白基因被沉默后，褐飛虱或表現(xiàn)為胚胎會發(fā)育不良，或表現(xiàn)為產(chǎn)卵量降低，或表現(xiàn)為若蟲和成蟲大量死亡。這就為新型綠色農(nóng)藥設計和基于RNAi策略防治稻飛虱提供了明確的潛在靶標。”
