昆虫学报

作者：于鑫滢,赵哲奇,闸雯俊

单位：1. 湖北省农业科学院粮食作物研究所, 粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室, 武汉 430064;2. 湖北洪山实验室, 武汉 430070; 3. 武汉大学生命科学学院, 武汉 430072;4. 农业农村部作物分子育种重点实验室, 武汉 430070

关键词：褐飞虱,circRNA,细胞自噬,抗虫水稻,高通量测序

【目的】探究褐飞虱Nilaparvata lugens如何适应抗性水稻品种YHY15，并为研究环状RNA(circular RNA, circRNA)在褐飞虱对抗性水稻适应机制中的作用奠定基础。【方法】利用高通量测序技术鉴定生物型1和生物型Y(能致害抗性水稻YHY15的生物型)褐飞虱的circRNA，并统计其类型和分布。分析生物型1和生物型Y褐飞虱间circRNA表达差异，并对circRNA来源基因进行GO功能注释和KEGG富集分析。【结果】生物型1和生物型Y褐飞虱共鉴定到19个circRNA，分布在9条染色体上，其中17个circRNA由剪接位点之间的外显子构成，2个circRNA由剪接位点之间的所有碱基构成，17个circRNA长度在200~800 bp。生物型Y褐飞虱的circRNA表达丰度与表达量比生物型1褐飞虱的更高。分析结果表明，在生物型1褐飞虱克服抗性水稻YHY15形成新的生物型Y的过程中，在自然选择压力下，circRNA的表达出现变化，推测这种变化影响了褐飞虱新生物型的形成。KEGG分析结果表明，鉴定到的生物型1和生物型Y褐飞虱circRNA来源基因主要富集到自噬相关通路上。【结论】褐飞虱长期取食抗性水稻，导致褐飞虱消化、解毒和代谢能力进化，能降解抗性水稻为抵御褐飞虱而产生的次生代谢物。鉴定到的生物型1和生物型Y褐飞虱的circRNA来源基因与细胞自噬相关，表明褐飞虱通过细胞自噬过程应答抗虫水稻，这种应答反应促进褐飞虱适应抗虫水稻，致害性增强和生物型形成。

来源：2024年第3期

《昆虫学报》期刊编辑部

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