4月27日,浙江大學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)公布“浙江大學(xué)2015年度十大學(xué)術(shù)進(jìn)展”,張傳溪教授團(tuán)隊(duì)成果——昆蟲長(zhǎng)、短翅可塑性發(fā)育的分子“開關(guān)”,成功入選“浙江大學(xué)2015年度十大學(xué)術(shù)進(jìn)展”。
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成果簡(jiǎn)介:昆蟲長(zhǎng)、短翅可塑性發(fā)育的分子“開關(guān)”
昆蟲長(zhǎng)、短翅可變發(fā)育是一種典型的生物可塑性發(fā)育,是昆蟲進(jìn)化成功的重要特性。張傳溪教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)揭開了控制長(zhǎng)、短翅可變發(fā)育的分子“開關(guān)”,成果于2015年3月發(fā)表在《Nature》上,被Nature評(píng)審專家譽(yù)為“多型現(xiàn)象分子機(jī)理研究的一個(gè)里程碑”,入選“2015中國生命科學(xué)領(lǐng)域十大進(jìn)展”。
水稻褐飛虱是水稻的最重要害蟲,給水稻生產(chǎn)造成巨大損失,年均損失10-20億Kg,對(duì)我國糧食安全造成很大威脅。褐飛虱在我國水稻主產(chǎn)區(qū)并不能越冬,每年我國水稻主產(chǎn)區(qū)的褐飛虱蟲源都是從東南亞國家經(jīng)過長(zhǎng)距離遷飛而來。褐飛虱若蟲可以根據(jù)環(huán)境條件變化,選擇性地發(fā)育為能飛行的長(zhǎng)翅型成蟲,或發(fā)育為不能飛行但繁殖更強(qiáng)的短翅型,這種可塑性發(fā)育是該蟲成為“國際性、遷飛性、爆發(fā)性、毀滅性”大害蟲的最主要因素之一。鑒于昆蟲翅型可塑性發(fā)育在進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)中的重要性,它一直是基礎(chǔ)生物學(xué)和害蟲防治的一個(gè)研究熱點(diǎn)。半個(gè)世紀(jì)以來,雖然國際上眾多學(xué)者以蚜蟲、飛虱、蟋蟀為模式對(duì)昆蟲翅型可塑性發(fā)育進(jìn)行了廣泛的研究,但尚未能揭示翅型分化的分子機(jī)制。浙江大學(xué)張傳溪教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),褐飛虱翅芽的兩個(gè)胰島素受體在長(zhǎng)、短翅分化中作用相反,起著分子“開關(guān)”作用。抑制胰島素受體I基因和胰島素通路會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子FOXO進(jìn)入細(xì)胞核,若蟲就發(fā)育為短翅型成蟲;而抑制在翅芽組織中特異表達(dá)的胰島素受體II基因就會(huì)導(dǎo)致FOXO滯留于翅芽的細(xì)胞質(zhì),若蟲就發(fā)育為長(zhǎng)翅型成蟲。成果在發(fā)育生物學(xué)和稻飛虱防治上具有重要價(jià)值。
論文發(fā)表后,包括人民日?qǐng)?bào)頭版、美國Sciencedaily等全球300多家媒體紛紛做了報(bào)道。成果入選“2015中國生命科學(xué)領(lǐng)域十大進(jìn)展”,中國科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合體評(píng)論:“這十項(xiàng)成果不僅代表了中國生命科學(xué)領(lǐng)域在2015 年取得的重大進(jìn)展,也是世界生命科學(xué)領(lǐng)域的重要成果?!?/span>
(科研與地方合作科)
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