南农大揭示神经肽与气味结合 蛋白互作影响褐飞虱取食机制

近日，南京农业大学植物保护学院陈法军教授团队在昆虫学知名期刊《In-sect Biochemistry and Molecular Bi-ology》上发表了研究论文。该研究首次阐明了神经肽F(NPF)通过调控气味结合蛋白(OBP5)介导褐飞虱糖感受的分子机制，并揭示了二者对褐飞虱取食行为及海藻糖代谢的拮抗调控作用，为靶向干扰刺吸类害虫糖感受及其取食为害的绿色防控策略提供了新思路。

褐飞虱是危害水稻的重大迁飞性害虫，其刺吸取食为害常造成水稻重大损失。虽然已知糖类物质是激发昆虫取食的关键信号，但害虫如何感知糖类并调控取食行为的神经分子机制尚不清楚。该团队前期研究证实NPF在褐飞虱取食过程中发挥关键作用，然而其内在机理尚不清楚。该研究发现,NIOBP1、NIOBP5-8 和 NIOBP10,以及神经肽NINPF在褐飞虱头部高表达;其中，NIOBP5对葡萄糖、果糖和蔗糖等可溶性糖表现出强结合能力。干扰NINPF导致NIOBP5表达上调，同时褐飞虱对可溶性糖的敏感性增强，而干扰NIOBP5则降低害虫的糖敏感性;同时干扰NI-NPF和 NIOBP5可部分逆转单独干扰NIOBP5导致的糖感知缺陷，表明二者存在负调控关系。

在取食行为方面，干扰NINPF可促进褐飞虱取食并导致虫体内海藻糖积累，而干扰NIOBP5则抑制取食并降低海藻糖水平;双基因干扰实验也证实，NINPF能部分抵消NIOBP5缺失对取食和海藻糖代谢的影响。该研究首次构建了“NINPF-NIOBP5-糖感受-取食行为-能量代谢”的调控网络，不仅深化了对害虫化学通讯机制的理解，更为重要的是NINPF和NIOBP5可作为新型分子靶标，为开发基于干扰害虫化学感受的“行为调控型"绿色农药提供了理论依据。未来通过设计特异性抑制NIOBP5糖结合活性的化合物，或利用RNAi技术靶向干扰NINPF信号通路，有望实现对褐飞虱取食行为的精准调控。