干细胞是具有自我更新能力以及分化潜能的细胞,是研究昆虫生长发育调控和农药毒理的全新角度,但目前农业昆虫干细胞研究鲜见报道,主要原因是难以分离、鉴定,对其特征缺乏基本了解。本项目拟通过谱系追踪、激光消融、组织免疫荧光化学、原位杂交、激光共聚焦等技术,分离和鉴定小菜蛾(Plutella xylostella)不同发育阶段的雌性生殖干细胞,鉴定其标记蛋白和微环境结构成分,研究其主要信号通路,为今后深入研究小菜蛾生殖干细胞与生长发育调控、抗性形成与治理的关系提供基础。预期成果理论上可为农业昆虫干细胞分离鉴定提供参考模式,有助于深入研究重要农业昆虫生殖生理机制和发育调控机理,实践上可为寻找害虫治理关键控制点、研制高效安全新农药提供新思路。
Plutella xylostella;female germline stem cell;isolation and identfication;fluorescein-labelled antibody;
干细胞是具有自我更新能力以及分化潜能的细胞,是研究昆虫生长发育调控和农药毒理的全新角度,但目前农业昆虫干细胞研究鲜见报道,主要原因是难以分离、鉴定,对其特征缺乏基本了解。小菜蛾Plutella xylostella(L.)是一种世界性的蔬菜害虫,是我国最主要的蔬菜害虫之一,寄主范围较广,繁殖快,世代重叠明显,为害重,抗性高,造成损失巨大,迫切需要研究防治新技术,而这些新技术的研究开发必须以对小菜蛾的生理规律、行为特性为基础。生殖干细胞(germline stem cell, GSC)是研究小菜蛾生殖行为的最新途径和理想切入点,目前国际上此类研究尚属空白,深入研究小菜蛾GSC的细胞行为规律,将有助于从生殖行为角度研究小菜蛾抗药性的产生原因,提出治理新对策,指导科学用药,制定合理的综合防治措施,也有利于从中寻找、发现新型的潜在作用靶标,创制新型生长发育调节剂等新农药。本项目作为一年期探索项目,通过组织免疫荧光化学、激光共聚焦显微研究等技术,初步分离和鉴定了小菜蛾(Plutella xylostella)的雌性生殖干细胞,筛选获得了小菜蛾GSC的荧光标记抗体,基本明确了小菜蛾雌性GSC的位置和基本数目,为今后深入研究小菜蛾生殖干细胞的微环境成分、主要信号通路、与生长发育调控、抗性形成与治理的关系提供了基础。