单脉天牛（Monochamus saltuarius，属于鞘翅目、天牛科）中细胞色素P450介导的信息素生物合成与成虫羽化过程的调控机制，及其对害虫管理的启示

《Pest Management Science》：Cytochrome P450-mediated regulation of pheromone biosynthesis and adult emergence in Monochamus saltuarius (Coleoptera, Cerambycidae), with implications for pest management

　　

摘要

背景

Monochamus saltuarius 是中国东北地区松木线虫的主要传播媒介，其发育和信息素生物合成直接影响了松萎病的扩散。细胞色素P450单加氧酶（P450）对昆虫的脂质代谢、激素调节以及信息素生物合成至关重要，但其在 M. saltuarius 中的具体功能仍不清楚，这阻碍了针对该害虫的精准管理。

结果

通过对 M. saltuarius 的转录组分析，筛选出61个候选 P450 基因。生物信息学分析将这些基因进一步缩小到13个可能参与信息素生物合成的候选基因，并对其进行了系统发育分析和时空表达谱分析。随后通过RNA干扰（RNAi）技术对雌性中的两个 P450（CYP6HD1 和 CYP4G300）以及雄性中的三个 P450（CYP6HD1, CYP6BJ72 和 CYP6BJ48）进行了功能研究。结果表明，雌性中的 CYP4G300 和雄性中的 CYP6HD1 在信息素生物合成和成虫羽化过程中具有双重作用。相比之下，CYP6BJ48 仅在雄性信息素生物合成中发挥作用，这突显了不同 P450 之间的功能差异。值得注意的是，CYP6HD1 表现出性别特异性的调控模式，反映了雌雄双方在信息素组成和生理需求上的差异。此外，对选定 P450 的 RNAi 干扰改变了20E水平，支持这些基因可能通过激素相关和脂质代谢途径（包括THF-diol相关过程）影响信息素生物合成和成虫羽化的观点。

结论

我们的研究发现表明，M. saltuarius 中的 P450 通过脂质代谢和激素途径协调调节信息素生物合成和成虫发育。这些结果为昆虫化学通讯提供了机制上的见解，并确定了 P450 作为开发针对这一重要森林害虫的新型环保型害虫管理策略的潜在分子靶点。? 2026 中国化学工业学会。

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