최근 우리 학교 생물자원환경학부 도시농업 및 산림해충 녹색방제팀식물 생명공학 저널게시일:어머니는 최악의 상황을 아시나요? 곰팡이 감염은 Wogonin의 옥놀이터 추천 플라보노이드를 강화하여 억제합니다Conogethes punctiferalis애벌레 성장의 연구 논문입니다 본 연구에서는 미생물-옥수수-놀이터 추천천공충의 상호작용 시스템을 연구대상으로 삼았다 암컷 놀이터 추천천공나방이 Trichoderma aculeae에 감염된 옥수수를 적극적으로 피하기 위한 산란 선택 전략을 가지고 있다는 이전 발견에 기초하여, 감염된 옥수수를 섭식하면 놀이터 추천천공충 유충의 성장과 발달을 크게 억제한다는 것이 추가로 명확해졌습니다 장내 미생물 앰플리콘 서열 분석과 전사체 서열 분석을 통해, 감염된 옥수수가 장내 식물상의 다양성, 핵심 식물상의 풍부함, 놀이터 추천 천공 유충의 장내 유전자의 차등적 발현에 잠재적인 영향을 미칠 수 있다는 것이 밝혀졌습니다 또한, 옥수수 접종 전후의 대사체 시험을 통해 옥수수의 플라보노이드 2차 대사산물인 우고닌(wogonin)의 함량이 유의하게 증가하는 것을 확인하였고; 시험관 내 생물검정 실험을 통해 우고닌은 유충의 엑디손 항상성에 영향을 미치고 장 핵심 균주의 풍부함을 억제함으로써 유충의 성장을 억제한다는 것이 밝혀졌습니다
중요한 천공충 해충으로서 놀이터 추천 천공충은 놀이터 추천, 자두, 사과, 해바라기, 피마자, 옥수수, 수수 및 기타 과일 나무, 유지 작물 및 곡물 작물에 피해를 줍니다 최근에는 옥수수 피해가 해마다 증가하고 있다 연구팀은 이전에 옥수수 귀썩음병의 병원성 미생물로부터 Trichoderma aculeae 균주를 분리한 후 놀이터 추천 천공충의 암컷 성충이 감염된 옥수수에 대한 산란 회피 전략을 가지고 있음을 확인했습니다 또한 실내 생물실험 실험을 통해 감염된 옥수수를 섭식하면 놀이터 추천천공충 유충의 성장을 크게 억제하는 것으로 나타났습니다(그림 1)
그림 1 접종된 옥수수는 놀이터 추천천공 유충의 성장을 억제합니다
팀은 16SrDNA 앰플리콘 시퀀싱을 통해 감염된 옥수수를 섭식하면 유충 장의 구조와 다양성이 바뀌고 핵심 박테리아 Enterococcus의 양이 크게 감소한다는 사실을 발견했습니다(그림 2) 또한, 전사체 서열 분석을 통해 놀이터 추천 성장 호르몬 대사 경로에서 주요 유전자의 차등적 발현이 밝혀졌습니다(그림 3) 동시에, 표현형 상관 분석을 통해 상당히 양의 상관 관계가 있는 분자 모듈에 있는 유전자 세트가 잠재적으로 성장 호르몬 및 표피 키틴 합성과 관련되어 있음이 밝혀졌습니다
그림 2 접종된 옥수수가 놀이터 추천천공 유충의 장내 미생물의 구조와 풍부함에 미치는 영향
그림 3 건강하고 접종된 옥수수를 먹고 있는 놀이터 추천천공 유충의 장내 전사체 비교 분석
접종 전후 옥수수에 대한 추가 대사체 분석에서는 감염된 옥수수에서 플라보노이드 2차 대사산물인 워고닌의 함량이 크게 증가한 것으로 나타났습니다 체외 생물검정 실험에서는 우고닌이 함유된 인공사료를 섭취한 후 놀이터 추천천공 유충의 체내에서 치충 호르몬 대사 경로의 주요 유전자가 차별적으로 발현되고 치충 호르몬이 비정상적으로 축적되는 것으로 나타났습니다 동시에 장내 핵심 박테리아 Enterococcus의 풍부도가 크게 감소하여 궁극적으로 놀이터 추천천공충 유충의 사망률이 크게 증가했습니다(그림 4)
그림 4 감수성 옥놀이터 추천에서 2차 대사산물 함량의 차별적 변화
숙주 식물이 병원성 미생물에 감염된 후 초식성 곤충의 향성과 적응성이 변합니다 자신의 환경 경험을 바탕으로 한 성체 여성의 선택적인 행동은 자녀가 불리한 환경 요인을 피하도록 돕고, 이를 통해 자녀의 건강한 성장과 발달을 보장합니다 본 연구에서는 멀티오믹스 기술과 방법을 이용하여 자손과 숙주 식물의 종합적인 관점에서 환경 경험을 바탕으로 부모 곤충의 선호 행동의 정확성을 입증하고, 병원성 미생물이 숙주 식물을 매개하여 곤충의 성장을 억제하는 메커니즘을 밝혀냈습니다(그림 5) 이번 연구 결과는 미생물과 기주식물, 놀이터 추천천공충 사이의 상호작용 메커니즘에 대한 이해를 심화시키는 데 큰 의의가 있으며, 놀이터 추천천공충에 대한 생물학적 방제 세균 자원의 활용과 식물 해충저항성 유전자 발굴 및 분자육종에 대한 이론적 기초를 제공하는 데 큰 의의가 있다
그림 5 Trichoderma aculeae에 감염된 옥수수가 놀이터 추천천공 유충의 성장을 억제하는 작용 메커니즘의 도식적 다이어그램
박사 본교 생물자원환경학부 식물보호학과 곤충 전문 젊은 교사인 Li Qian이 논문의 제1저자이고, 팀장인 Du Yanli 교수가 논문의 교신저자입니다 같은 달 연구에는 대학원생 Li Jiayu와 학부생 Wu Kaining이 참여했습니다 곤충학과의 Zhang Aihuan 교수는 논문에 대한 중요한 지침을 제공했습니다 연구 작업은 베이징 자연 과학 재단, 베이징 시 교육위원회 과학 기술 계획 핵심 프로젝트, 베이징 농업 대학 과학 기술 혁신 "스파크 액션" 지원 계획, 베이징 농업 대학 공개 주제 및 도시 농업 및 임업 신흥 학제간 플랫폼 구축 프로젝트의 자금을 지원 받았습니다
도시농림해충 녹색방제팀은 오랫동안 곤충-식물 상호작용 메커니즘 및 생태조절 연구 분야에 깊이 관여해 왔습니다 팀은 "교육을 통한 강국 건설의 방침 구현 및 학교 사업의 고품질 발전 촉진"을 주요 주제로 삼고 "성공의 세월을 만들기 위한 노력"을 출발점으로 과학 기술 혁신 역량을 지속적으로 향상시키며 곤충 후각 인식 및 미생물-식물-곤충 삼원 상호 작용 시스템의 적응 진화 메커니즘과 병원성 미생물/식물 휘발성 물질을 둘러싼 곤충 행동에 대한 기초 연구를 계속 수행할 예정입니다 규제 기관의 연구 개발 및 발견 RNAi 기술을 기반으로 한 핵심 곤충 표적 유전자의 활용 및 기타 응용 기초 연구는 지속적으로 높은 수준의 과학 기술 성과를 창출하고 과학 연구를 통해 피드백 교육을 진행하고 있습니다 우리는 산업과 교육을 통합한 인재 양성 모델을 구축하고, 독립적인 인재 양성의 질을 향상시키기 위해 노력하며, 중국에서 국제적으로 유명한 일류 도시 농업 및 임업 특성을 지닌 높은 수준의 응용 중심 대학 건설을 가속화하는 데 적극적으로 기여합니다
