近日，中國計(jì)量大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院林欣大教授以唯一通訊作者身份在國際著名期刊iScience（Cell子刊）上發(fā)表題為“Cell Cycle Progression Determines Wing Morph in the Polyphenic Insect Nilaparvata lugens”的研究論文，揭秘褐飛虱翅芽發(fā)育的調(diào)控機(jī)制。
在翅多型性昆蟲中，一個(gè)基因型可以產(chǎn)生兩種或更多種不同的翅型，來適應(yīng)特定環(huán)境。褐飛虱作為典型的翅二型昆蟲，其翅型發(fā)育受到胰島素信號(hào)傳遞途徑和JNK信號(hào)傳遞途徑等內(nèi)分泌信號(hào)途徑的控制，已是學(xué)界共識(shí)。
但是，“此前我們并不清楚在這些信號(hào)途徑的下游，褐飛虱若蟲的翅芽發(fā)育是如何受到調(diào)節(jié)和控制，并最終形成長、短翅型的?！绷中来笳f，通過研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞分裂和細(xì)胞周期相關(guān)基因?qū)τ陂L翅的生長和發(fā)育是不可或缺的。長翅型成蟲的翅芽發(fā)育特征，是其高度結(jié)構(gòu)化的上皮層細(xì)胞具有微絨毛狀結(jié)構(gòu)，而短翅型成蟲則無此微絨毛狀結(jié)構(gòu)。
細(xì)胞周期，是細(xì)胞由一次分裂到下一次分裂要經(jīng)歷的四個(gè)周而復(fù)始的階段：間期1（G1）→合成期（S）→間期2（G2）→有絲分裂期（M )。間期是為合成期和有絲分裂期做準(zhǔn)備的階段。
“停滯于不同細(xì)胞周期，是在細(xì)胞水平上控制長、短翅型發(fā)育的關(guān)鍵?！闭n題組通過流式細(xì)胞和DNA分析發(fā)現(xiàn)，短翅型成蟲的細(xì)胞主要停滯于細(xì)胞周期的G2/M期，而長翅型成蟲的細(xì)胞則主要停滯在細(xì)胞周期的G1期。
該論文是第一個(gè)報(bào)告翅多型性的比較發(fā)育研究，也是首次對(duì)發(fā)育成長翅型或短翅型，所必需的細(xì)胞分裂、細(xì)胞周期相關(guān)基因，以及細(xì)胞水平上控制翅型發(fā)育的機(jī)制進(jìn)行的系統(tǒng)研究?！皩?duì)于其它多型性昆蟲細(xì)胞生物學(xué)機(jī)制研究而言，這個(gè)發(fā)現(xiàn)有著重要參考價(jià)值?！?/span>
林欣大表示，下一步將探索在褐飛虱中發(fā)現(xiàn)的調(diào)控機(jī)制，是否適用于其它多型性昆蟲。
加入收藏
微信公眾號(hào)
計(jì)量資訊速遞
