sNPF影响禾谷缢管蚜取食量、寿命、繁殖和逆境下的存活

神经肽（Neuropeptide, NPF）是昆虫体内的一类化学信号分子，能够全面调节昆虫的生理和行为。短神经肽F（Short neuropeptide, sNPF）是昆虫神经肽的一种，其通过与NPF受体（NPFR）特异性结合来发挥其功能。研究发现，sNPF作为生理调节剂参与许多昆虫的生理过程，例如取食、繁殖、代谢应激反应、活动行为、睡眠稳态、寻找寄主等。神经肽在蚜虫中的功能还研究较少。

在自然条件下，蚜虫常经历不同程度的逆境胁迫，例如，杀虫剂、饥饿和高温胁迫。蚜虫在这些逆境下的存活能力是影响蚜虫种群动态的重要因素。同时，寿命、繁殖力和若虫存活率也是影响蚜虫种群数量的关键因素。sNPF和NPFR能否影响蚜虫寿命、繁殖以及逆境下的存活尚不清楚。

本研究以重要的小麦害虫禾谷缢管蚜为研究对象，首先通过分子生物学手段，发现饥饿胁迫能够使禾谷缢管蚜sNPF的表达水平显著上调，饥饿后重新取食会使其表达显著降低，说明sNPF可能在禾谷缢管蚜抗饥饿过程中具有一定的作用。

通过RNAi技术分别沉默sNPF和NPFR，这两个基因的干扰均能显著降低禾谷缢管蚜耐饥饿能力。不同杀虫剂处理和高温胁迫也能显著影响sNPF的表达，但sNPF和NPFR基因的表达并没有显著上升。分别干扰这两个基因发现，干扰sNPF能够使禾谷缢管蚜在杀虫剂和高温胁迫条件下的存活率显著降低。

研究结果说明sNPF可能是通过影响其他过程间接影响蚜虫逆境下的存活。通过比较两个基因的干扰对禾谷缢管蚜取食量的影响，发现sNPF和NPFR基因的干扰显著降低禾谷缢管蚜的取食量。最后，通过干扰sNPF和NPFR基因发现，注射dssNPF的禾谷缢管蚜的成虫寿命、繁殖力也显著降低。

本研究表明sNPF在禾谷缢管蚜的取食、成虫寿命和繁殖中起着重要的作用，同时sNPF也能显著影响禾谷缢管蚜在逆境条件的生存。该研究为进一步开发环境友好型的害虫防控策略奠定基础。

本研究由西北农林科技大学完成，西北农林科技大学植物保护学院彭雄博士为本文第一作者，陈茂华教授为通讯作者。本研究工作得到了国家自然科学基金项目（31972263，31901878和31772160），中国博士后面上项目（2019M653773）资助。

原文信息

Peng, X., Chen, C., Huang, Y. X., Wang, S. J., Su, S. and Chen, M. H. (2021) Expression patterns and functional analysis of the short neuropeptide F and NPF receptor genes in Rhopalosiphum padi. Insect Science, 28(4), 952–964.