miRNA靶向调控ABC转运蛋白在小菜蛾解毒代谢中的作用机制

MicroRNAs (miRNAs) are small and highly conserved non-coding RNA molecules, involved in the regulation of gene expression. The miRNA binds directly to the mRNA of the target gene and thus blocks its translation. In our preliminary study, four miRNAs (miR-3485-5p, miR-4806-3p, miR-1777 and miR-1840) were selected from the Plutella xylostella transcriptome data of a susceptible strain and two resistant strains, and were predicted to bind to ATP-binding cassette transporter genes. In this study, RNA interference, gene expression profiling, miRNA mimics and inhibitor injection, and insecticide bioassay will be used to analyse the relationships between the miRNAs and target genes and their roles in pesticide detoxification mechanism of P. xylostella. This study will provide a theoretical guidance for understanding the pesticide detoxification mechanism and a scientific basis for screening the new genetic control of P. xylostella and other pests.

MicroRNAs（miRNAs）是一类具有抑制mRNA翻译效应的小RNA分子，通过与靶标mRNA特异结合，从而抑制其表达。在前期研究中，课题组从小菜蛾敏感品系和抗性品系转录组中筛选到了4个以ABC（ATP-binding cassette）转运蛋白基因作为靶标的高差异表达的miRNA（miR-3485-5p，miR-4806-3p，miR-1777和miR-1840），初步认为这些miRNA与小菜蛾的解毒代谢相关。本项目将在此基础上从转录水平、基因互作、以及靶基因和miRNA的功能验证等方面开展研究，主要包括分析小菜蛾中miRNA及靶基因表达模式，运用双荧光素酶报告系统验证候选miRNA对靶基因的调控作用，以及沉默和高表达靶基因及miRNA后探讨幼虫和细胞株对杀虫剂敏感性的变化。本研究将明确miRNA靶向调控ABC转运蛋白在小菜蛾解毒代谢中的作用，为筛选害虫防治的新靶标提供科学依据。

MicroRNAs（miRNAs）是一类具有抑制mRNA翻译效应的小RNA分子，通过与靶标mRNA特异结合，从而抑制其表达。由于miRNA在基因转录后调控中的重要作用，因此也可能通过调节昆虫解毒代谢基因的表达来增强昆虫抗药性。本研究从敏感品系、毒死蜱抗性品系和氟虫腈抗性品系小菜蛾转录组数据中筛选出具有差异表达的miRNA和靶基因，并进行了互作关系的验证。接着利用转录组测序结果筛选出Bt敏感品系和抗性品系小菜蛾之间具有表达量差异并且功能注释与解毒相关的基因，预测其对应的miRNA，通过RT-qPCR检测两者表达量的负相关性，并利用双荧光素酶报告系统证明了所选miRNA与靶基因具有互作关系，且两者并非一一对应的关系。同时在Bt敏感品系和抗性品系的小菜蛾中肠小RNA表达谱文库，鉴定得到437个miRNA，其中具有差异表达的miRNA有16个。这些结果都为miRNA和靶基因的进一步功能验证奠定了基础，也将为筛选害虫防治的新靶标提供科学依据。