近日，我校植物保護學(xué)院何余容、岑伊靜團隊相繼在國際期刊International Journal of Molecular Science (影響因子6.2，中科院2區(qū))、Molecular Ecology（影響因子5.6；中科院1區(qū)）、Entomologia Generalis（影響因子5.2；昆蟲學(xué)1區(qū)）發(fā)表了系列研究論文。團隊詳細介紹了黃龍病菌在柑橘木虱體內(nèi)的系統(tǒng)侵染及經(jīng)卵傳播，闡明了miR-275靶向DcVgR參與黃龍病菌提高柑橘木虱生殖力的分子機制，揭示了亞致死劑量的玫煙色棒束孢提高柑橘木虱生殖力的分子機制。
柑橘黃龍病是由韌皮部桿菌屬細菌引起的一種毀滅性柑橘病害。柑橘木虱作為柑橘黃龍病的主要傳播媒介，過去傳統(tǒng)的分子檢測技術(shù)表明，黃龍病菌通過柑橘木虱卵垂直傳播的概率低于10%。通過熒光原位雜交技術(shù)（FISH）和RT-PCR技術(shù)，本論文發(fā)現(xiàn)黃龍病菌在柑橘木虱體內(nèi)系統(tǒng)性的侵染，而且首次證實了黃龍病菌能100%經(jīng)卵垂直傳播到下一代。FISH技術(shù)可以更加靈敏地檢測柑橘木虱不同組織、卵子和低齡若蟲體內(nèi)黃龍病菌的滴度。
黃龍病菌在柑橘木虱卵及低齡若蟲體內(nèi)的分布及滴度變化
以上結(jié)果在期刊International Journal of Molecular Science (影響因子6.2，中科院2區(qū)) 上發(fā)表了題為“Spatial distribution and temporal dynamics of Candidatus Liberibacter Asiaticus in different stages of embryos, nymphs and adults of Diaphorina citri”（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10219130/）的論文。博士后念曉歌為該論文的第一作者，何余容教授為該論文的通訊作者，岑伊靜和王德森副教授參與了該項研究。該論文得到國家自然科學(xué)基金青年基金（32102193）、“十四五”廣東省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新十大主攻方向“揭榜掛帥”項目（2022SDZG07）的資助。
在長期的適應(yīng)進化過程中，柑橘木虱和黃龍病菌形成了多方面的互利關(guān)系，在生殖方面表現(xiàn)為黃龍病菌顯著提高柑橘木虱生殖力。黃龍病菌通過何種途徑調(diào)控柑橘木虱的生殖過程進而提高其生殖力，其生理過程尚未可知，其分子機制的研究更無人涉及。該研究首先通過卵巢解剖、qRT-PCR和FISH等方法明確了黃龍病菌對柑橘木虱卵巢發(fā)育的促進作用；其次利用qRT-PCR、免疫熒光、Western blot和RNAi等技術(shù)，闡明了卵黃原蛋白受體基因（DcVgR）在黃龍病菌提高柑橘木虱生殖力這一過程中的作用；還通過雙熒光素酶檢測、qRT-PCR、FISH和RNA結(jié)合蛋白免疫沉淀（RIP）等技術(shù)證明了miR-275負調(diào)控靶標(biāo)基因DcVgR的表達參與黃龍病菌提高柑橘木虱的生殖力。保幼激素信號通路JH-Met-Kr-h1作用于DcVgR和miR-275的上游參與黃龍病菌提高柑橘木虱生殖力這一過程。本研究不僅在理論上拓寬對媒介昆蟲-病原物間互作關(guān)系的理解，還在實踐上為柑橘木虱和柑橘黃龍病的有效防控提供新靶標(biāo)和新思路。
miR-275靶向DcVgR參與黃龍病菌提高柑橘木虱生殖力的分子模式圖
以上結(jié)果在期刊Molecular Ecology（影響因子5.6；中科院1區(qū)）上發(fā)表了題為“Infection with‘Candidatus Liberibacter asiaticus’improves the fecundity of Diaphorina citri aiding its proliferation: a win-win strategy”（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38018658/）的論文。博士后念曉歌為該論文的第一作者，何余容教授和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲學(xué)系張松斗副教授為該論文的共同通訊作者，岑伊靜副教授、王德森副教授、澳大利亞西悉尼大學(xué)Paul Holford教授和George Andrew Charles Beattie教授參與了該項研究。該論文得到國家自然科學(xué)基金青年基金（32102193）、“十四五”廣東省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新十大主攻方向“揭榜掛帥”項目（2022SDZG07）的資助。
迄今為止，由于柑橘黃龍病菌尚未能進行人工培養(yǎng)，很難從黃龍病菌本身提出防治黃龍病的有效策略，柑橘黃龍病仍無有效的防治藥劑，因此控制柑橘木虱仍是杜絕黃龍病蔓延的最有效手段。該實驗室前期從柑橘木虱體內(nèi)分離的玫煙色棒束孢SCAU-CFDC01菌株對柑橘木虱成蟲和若蟲都有良好的控制作用。亞致死劑量的SCAU-CFDC01處理五齡若蟲，導(dǎo)致成蟲壽命顯著縮短和產(chǎn)卵量明顯提高。保幼激素信號通路JH-Met-Kr-h1參與玫煙色棒束孢提高柑橘木虱生殖力這一過程。本研究為玫煙色棒束孢田間防控柑橘木虱提供新思路。
保幼激素信號通路JH-Met-Kr-h1參與玫煙色棒束孢提高柑橘木虱生殖力
以上結(jié)果在期刊Entomologia Generalis（影響因子5.2；昆蟲學(xué)1區(qū)）上發(fā)表了題為“Methoprene-tolerant and Krüppel-homologue 1 are involved in the fecundity improvement of Diaphorina citri induced by Cordyceps fumosorosea”（DOI: 10.1127/entomologia/2023/2101）的論文。碩士生武書杰為該論文的第一作者，何余容教授和博士后念曉歌為該論文的共同通訊作者，岑伊靜副教授、王德森副教授參與了該項研究。該論文得到國家自然科學(xué)基金青年基金（32102193）、“十四五”廣東省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新十大主攻方向“揭榜掛帥”項目（2022SDZG07）的資助。
文圖/植物保護學(xué)院
