南京农业大学植物保护学院研究团队揭示取食抑制昆虫甜味感知的分子与神经机制

　　近日，南京农业大学植物保护学院研究团队揭示取食抑制昆虫甜味感知的分子与神经机制。8月16日，该研究“Cholecystokinin-like peptide mediates satiety by inhibiting sugar attraction”发表在PLOS GENETICS杂志。

 

　　饥饿的时候，食物闻着香、吃着甜，为何吃饱状态时不觉得呢？人需要生产粮食喂饱肚子，而一些植食性昆虫如褐飞虱和二化螟等也取食我们的作物如水稻，因此了解昆虫取食行为的分子与神经机制可帮助我们更好的从虫口夺粮，保障粮食生产安全。

 

　　神经肽硫激肽（类似于哺乳动物体内的胆囊收缩素）作为饱腹因子抑制昆虫取食行为的分子机制未知。实验室研究发现，注射硫激肽能够抑制褐飞虱取食，而沉默编码硫激肽的基因后能够增加其取食量，饥饿的褐飞虱取食水稻后，会分泌硫激肽从而抑制其取食行为。有趣的是，硫激肽可负调控甜味受体基因的表达，从而抑制甜味感受。进一步在模式昆虫黑腹果蝇中研究发现，饱腹能够提高硫激肽表达神经元的活性，而激活硫激肽表达神经元能够抑制果蝇对甜味的反应，硫激肽受体亦部分表达于果蝇甜味感知神经元中。

 

　　植物保护学院吴顺凡教授长期从事昆虫行为与害虫遗传控制的研究工作，前期研究发现硫激肽能够抑制昆虫生殖行为（Nature communications, 2019）；甜味感知可抑制昆虫产卵时对硬度的区分（eLife, 2019）；而本研究进一步发现硫激肽亦可通过降低甜味感知从而抑制昆虫取食行为（PLoS Genetics, 2021）。研究结果不仅能够帮助人们更好的理解昆虫生殖与取食行为的分子与神经机制，亦可为开发昆虫行为抑制剂和害虫遗传控制新策略提供帮助。

 

　　南京农业大学植物保护学院吴顺凡教授为论文通讯作者，硕士生郭迪和博士生张伊杰为论文共同第一作者，硕士生张素、李剑、张宁、贾亚龙、李晨雨，本科生马俊宇，杀虫剂毒理与抗药性研究团队高聪芬教授和东南大学潘玉峰教授、郭超博士、清华大学刘晨曦博士以及瑞典斯德哥尔摩大学Dick R. N?ssel教授参与了该项研究。该研究承蒙国家自然科学基金优秀青年基金项目和面上项目资助（No.32022011&31772205）。

 

　　论文链接：https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1009724