2024年1月8日，西南大學(xué)資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室何寧佳教授團(tuán)隊(duì)在International Journal of Biological Macromolecules（中科院1區(qū)TOP，IF=8.2）上發(fā)表題為“Mulberry-derived miR168a downregulates BmMthl1 to promote physical development and fecundity in silkworms”的研究論文。
家蠶(Bombyx mori)是以桑葉為食的寡食性昆蟲，經(jīng)過(guò)多年的協(xié)同進(jìn)化，蠶-桑之間形成了密切的關(guān)系，使它們成為研究植食性昆蟲與植物相互作用的理想材料。該研究首先通過(guò)高通量測(cè)序在家蠶體內(nèi)篩選到四種桑樹源miRNAs，隨后利用RT-qPCR以及Northern blotting確認(rèn)家蠶各個(gè)組織里存在這四種桑樹來(lái)源的miRNAs且以miR168a豐度最高。桑樹源miR168a通過(guò)外泌體攜帶進(jìn)入家蠶體內(nèi)，在BmAGO1的參與下發(fā)揮生物學(xué)功能。利用雙熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)，熒光質(zhì)粒共轉(zhuǎn)，RNA pull down等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)miR168a能下調(diào)靶基因BmMthl1 的mRNA水平。該團(tuán)隊(duì)利用基因編輯技術(shù)對(duì)桑樹源miR168a進(jìn)行過(guò)表達(dá)，同時(shí)對(duì)其靶基因BmMthl1進(jìn)行過(guò)表達(dá)和敲除。研究發(fā)現(xiàn)，桑樹源miR168a通過(guò)抑制家蠶G蛋白偶聯(lián)受體BmMthl1的表達(dá)，激活下游JNK-FoxO通路，上調(diào)JNK與FoxO的表達(dá)，減少家蠶氧化應(yīng)激產(chǎn)物ROS以及MDA水平，增加氧化還原酶CAT與SOD的酶活，最終延長(zhǎng)家蠶壽命，提高了家蠶的繁殖能力（圖1）。該研究首次證明了桑樹源miR168a跨界調(diào)控家蠶生長(zhǎng)發(fā)育，揭示了蠶?；プ餍聶C(jī)制。
圖1 桑樹源miR168a通過(guò)外泌體運(yùn)輸進(jìn)入家蠶體內(nèi)抑制BmMthl1表達(dá)的示意圖
該研究強(qiáng)調(diào)了桑樹在家蠶生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的重要作用。家蠶以桑葉為食是它們對(duì)這種特定食物長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果，與其尋找其他飼料來(lái)源替代桑葉，還不如培育適合機(jī)械收割并適應(yīng)工廠化養(yǎng)蠶的桑樹種質(zhì)資源更有利于提高蠶業(yè)生產(chǎn)效率。
西南大學(xué)資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為該論文第一完成單位，何寧佳教授為論文通訊作者，2020級(jí)博士研究生陳林為論文的第一作者，副教授梁九波，博士后張少宇，博士研究生李明波、盧湖林、張仁澤，碩士研究生張奇、楊超、陳鍇瀅、王盛參與了該研究。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目子課題（2022YFD1201602）、西南大學(xué)2035“先導(dǎo)計(jì)劃”-重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（SWU-XDZD22008）以及重慶市基礎(chǔ)研究與前沿技術(shù)研究計(jì)劃（No. cstc2021yszx-jcyj0004）的資助。
論文鏈接：https://authors.elsevier.com/c/1iQs7WFfgtIyt
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