2024年1月8日，西南大學資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國重點實驗室何寧佳教授團隊在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，經過多年的協(xié)同進化，蠶-桑之間形成了密切的關系，使它們成為研究植食性昆蟲與植物相互作用的理想材料。該研究首先通過高通量測序在家蠶體內篩選到四種桑樹源miRNAs，隨后利用RT-qPCR以及Northern blotting確認家蠶各個組織里存在這四種桑樹來源的miRNAs且以miR168a豐度最高。桑樹源miR168a通過外泌體攜帶進入家蠶體內，在BmAGO1的參與下發(fā)揮生物學功能。利用雙熒光素酶報告實驗，熒光質粒共轉，RNA pull down等實驗發(fā)現miR168a能下調靶基因BmMthl1 的mRNA水平。該團隊利用基因編輯技術對桑樹源miR168a進行過表達，同時對其靶基因BmMthl1進行過表達和敲除。研究發(fā)現，桑樹源miR168a通過抑制家蠶G蛋白偶聯(lián)受體BmMthl1的表達，激活下游JNK-FoxO通路，上調JNK與FoxO的表達，減少家蠶氧化應激產物ROS以及MDA水平，增加氧化還原酶CAT與SOD的酶活，最終延長家蠶壽命，提高了家蠶的繁殖能力（圖1）。該研究首次證明了桑樹源miR168a跨界調控家蠶生長發(fā)育，揭示了蠶?；プ餍聶C制。
圖1 桑樹源miR168a通過外泌體運輸進入家蠶體內抑制BmMthl1表達的示意圖
該研究強調了桑樹在家蠶生長發(fā)育過程中的重要作用。家蠶以桑葉為食是它們對這種特定食物長期適應的結果，與其尋找其他飼料來源替代桑葉，還不如培育適合機械收割并適應工廠化養(yǎng)蠶的桑樹種質資源更有利于提高蠶業(yè)生產效率。
西南大學資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國重點實驗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。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃項目子課題（2022YFD1201602）、西南大學2035“先導計劃”-重點研發(fā)項目（SWU-XDZD22008）以及重慶市基礎研究與前沿技術研究計劃（No. cstc2021yszx-jcyj0004）的資助。
論文鏈接：https://authors.elsevier.com/c/1iQs7WFfgtIyt
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