昆虫着色及体表黑色斑纹和斑点形成机制研究进展

• 作者: 高云 梁燕婷 留怡勤 徐豫松 王华兵
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 农学
• 关键词: 鳞翅目 体色 着色模式 色素合成 基因编辑 RNAi
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 综述
• 页码范围: 1268-1275
• 页数: 8页
• 分类号: S435.132
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2020.10.012

摘要

昆虫在生长发育的过程中,会不断受到捕食者的攻击,为逃避被捕食在长期的适应进化中展现出各种适应性的形态特征,体色和斑纹的适应性变化是其中重要的防御策略.昆虫多样的着色模式常用于释放警告信号或者模仿宿主植物,避免被其他动物捕食并且加速逃避学习,而且在寻求伴侣、适应地理、调节体温和抵抗紫外线等方面发挥重要的生物功能,是昆虫学研究的热点之一.鳞翅目昆虫具有分布广、种类多的特点,大量的斑点和斑纹模式常见于鳞翅目昆虫中,其生物学功能比其他动物更明显.近年来研究发现色素色和结构色是昆虫主要的着色模式,眼色素、黑色素以及喋啶类色素是影响昆虫着色最重要的色素;而昆虫的寄主、环境因素、激素显著影响昆虫多样性着色模式的形成.利用定位克隆、经典遗传连锁图谱、RNA干涉、基因组编辑、高通量测序等技术分离鉴定出了多个调控鳞翅目昆虫着色的关键基因.研究表明,TH,DDC,yellow,laccase2,ebony,AA-NAT,tan和GTPCHI是昆虫色素合成信号通路中的关键基因,而多效性基因spz3,apt-like和wnt1以及20E诱导的转录因子E75A和spalt通过影响鳞翅目昆虫黑色素合成信号通路的活性从而调控黑色素的合成与沉积.本文对昆虫体色和斑纹多样性的形成和影响因素,昆虫着色类型及物质基础,以及黑色斑点和斑纹形成和调节机制方面的研究进展作了整理和总结,以期为今后着色基因的利用以及害虫防治提供理论参考.