《Insect Science》：LsFAMeT and LsJHAMT coordinate JH biosynthesis to regulate fecundity in Laodelphax striatellus
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本综述系统阐述了灰飞虱（Laodelphax striatellus）保幼激素（JH）合成途径中两个关键甲基转移酶——法尼酸O-甲基转移酶（FAMeT）和保幼激素酸O-甲基转移酶（JHAMT）的协同作用机制。研究通过RNA干扰技术证实，沉默LsFAMeT或LsJHAMT基因均会显著降低JH III滴度，并通过影响能量代谢（总蛋白、胆固醇、甘油三酯及四种碳水化合物水平）、卵巢细胞活性（有丝分裂减少/凋亡增加）及JH信号通路关键基因（Met/Kr-h1）表达，最终抑制雌虫产卵能力。该发现为开发以JH合成酶为靶标的昆虫生长调节剂提供了理论依据。
LsFAMeT和LsJHAMT序列分析与表达谱
研究首先克隆获得灰飞虱LsFAMeT基因的全长cDNA序列，其开放阅读框（ORF）长912 bp，编码303个氨基酸，预测蛋白分子量为31.82 kDa，等电点（pI）为4.61。蛋白结构分析显示LsFAMeT包含保守的Methyltransf_farnesoic acid结构域（34-133位氨基酸）和DUF3421结构域（188-294位氨基酸）。系统进化分析表明，LsFAMeT与白背飞虱（Sogatella furcifera）和褐飞虱（Nilaparvata lugens）等同源蛋白聚为一支。同时，LsJHAMT的ORF长828 bp，编码275个氨基酸，具有典型的S-腺苷甲硫氨酸（SAM）结合域和甲基转移酶域。表达谱分析显示，LsFAMeT在4龄/5龄若虫和3日龄雌成虫中表达最高，且在头部（不含咽侧体）和咽侧体组织中高表达；LsJHAMT则在成虫期显著上调，主要在咽侧体富集。
沉默LsFAMeT和LsJHAMT降低灰飞虱生殖力
通过RNA干扰技术特异性沉默LsFAMeT或LsJHAMT后，发现两者表达存在协同调控关系：沉默LsFAMeT会诱导LsJHAMT表达上调37.44%，反之亦然。双基因沉默虽未影响成虫寿命，但导致JH III滴度（HPLC-MS/MS检测）下降13.61%，卵黄蛋白原（Vg）表达量降低73.68%，雌虫产卵量减少64.37%。这些结果证实LsFAMeT和LsJHAMT共同调控JH合成，进而影响灰飞虱生殖能力。
LsFAMeT和LsJHAMT调控营养储存与能量代谢
电穿刺图（EPG）分析表明，基因沉默未改变灰飞虱取食行为，但显著影响其营养状态。双基因沉默组中，总蛋白、胆固醇和甘油三酯含量分别下降71.48%、56.81%和39.14%；葡萄糖、果糖、蔗糖和海藻糖水平也显著降低。表明JH合成通路通过调控碳水化合物和脂质代谢参与能量动员过程。
LsFAMeT和LsJHAMT调控卵巢细胞活性
免疫荧光染色显示，沉默LsFAMeT或LsJHAMT后，卵巢细胞有丝分裂（pH3阳性标记）比例从对照组的83.67%降至59.97%-66.18%，而细胞凋亡（TUNEL阳性）比例从10.22%升至15.58%。Western blot结果进一步验证了有丝分裂相关蛋白表达下调及凋亡蛋白表达上调。说明JH合成酶通过调节卵巢细胞增殖与凋亡平衡影响卵子发生。
LsFAMeT和LsJHAMT调控JH下游信号通路
JH受体Met及其早期响应基因Kr-h1的表达分析显示，双基因沉默显著抑制Met（降低47.33%）和Kr-h1（降低74.22%）的转录水平。外源施加保幼激素类似物（JHA）可部分恢复Kr-h1和Vg的表达，并挽救因基因沉默导致的产卵量下降及卵巢细胞活性异常。证实LsFAMeT/LsJHAMT-JH-Met/Kr-h1信号轴是调控灰飞虱生殖的关键通路。
讨论
本研究首次揭示灰飞虱JH合成途径中LsFAMeT与LsJHAMT的协同作用机制。两者通过动态互补调控JH合成，进而影响能量代谢、卵巢发育及下游基因表达，最终决定雌虫生殖力。该工作为靶向JH合成酶的害虫防控策略提供了新靶点。
