昆蟲具有很強(qiáng)的生殖能力。例如，每只雌性飛蝗產(chǎn)卵達(dá)300-400粒。與果蠅不同，飛蝗的卵小管屬于無(wú)滋式，即卵小管沒有滋養(yǎng)細(xì)胞，卵成熟所需的營(yíng)養(yǎng)和大分子主要在脂肪體中合成，通過血淋巴運(yùn)輸?shù)桨l(fā)育中的卵母細(xì)胞。而且，飛蝗的卵子產(chǎn)生包括卵黃生成和卵母細(xì)胞成熟主要是由保幼激素（juvenile hormone, JH）調(diào)控。但是，對(duì)以飛蝗為代表的具有無(wú)滋式卵小管及由保幼激素調(diào)節(jié)的生殖過程的分子機(jī)理缺乏了解，相關(guān)的研究報(bào)道較少。

　　細(xì)胞多倍性在昆蟲脂肪體、卵泡細(xì)胞、滋養(yǎng)細(xì)胞、中腸和唾液腺中廣泛存在，具有十分重要的生理功能，也受昆蟲激素例如保幼激素的調(diào)節(jié)，但其中的分子調(diào)控機(jī)制不清楚。

　　中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所周樹堂研究組利用飛蝗為模式，首次發(fā)現(xiàn)保幼激素受體復(fù)合體Met/SRC通過與DNA復(fù)制基因Mcm4和Mcm7啟動(dòng)子區(qū)域的E-box或E-box-like的DNA元件結(jié)合調(diào)控其表達(dá)水平，影響飛蝗脂肪體細(xì)胞的多倍性，進(jìn)而調(diào)節(jié)卵黃原蛋白的大量生成和約40個(gè)卵小管中的首卵成熟。研究成果發(fā)表于PLoS Genetics （論文鏈接）。郭偉副研究員和吳忠霞博士研究生為共同第一作者，周樹堂研究員為通訊作者。

　　此外，周樹堂研究組提出并驗(yàn)證了JH-Met-Kr-h1信號(hào)通路既抑制昆蟲從幼蟲到蛹的變態(tài)，也促進(jìn)昆蟲成蟲生殖的假說，結(jié)果發(fā)表在Insect Biochemistry and Molecular Biology (2014 Sep; 52:94-101. doi: 10.1016/j.ibmb.2014.07.001)，宋佳晟博士研究生為第一作者，周樹堂研究員為通訊作者。在RNA干擾的研究中，該研究組發(fā)現(xiàn)dsRNA不能進(jìn)入卵泡細(xì)胞和卵母細(xì)胞以及dsRNA在血淋巴中的快速降解是在飛蝗卵巢中不能有效實(shí)現(xiàn)RNA干擾的主要原因，論文發(fā)表于Insect Molecular Biology (2014 Apr; 23(2):175-84. doi: 10.1111/imb.12074)，任妲妮博士研究生為該論文的第一作者，周樹堂研究員為通訊作者。

　　以上研究得到了中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”、國(guó)家自然科學(xué)基金和“973”項(xiàng)目的資助。

動(dòng)物所揭示保幼激素調(diào)控細(xì)胞多倍性及飛蝗生殖力的機(jī)制

動(dòng)物所揭示保幼激素調(diào)控細(xì)胞多倍性及飛蝗生殖力的機(jī)制

JH-Met-Kr-h1信號(hào)通路既抑制昆蟲從幼蟲到蛹的變態(tài)，也促進(jìn)昆蟲成蟲生殖。