中国农业科学院茶叶研究所茶树病虫害防控创新团队在灰茶尺蠖黑色素合成机制研究方面取得进展。相关研究结果以“CRISPR/Cas9-mediated tyrosine hydroxylase knockout in Ectropis grisescens results in defects in the melanization of the integument, excluding sclerotized appendages”为题发表在Entomologia Generalis上。
昆虫可以通过调控自身色素沉积来适应外部环境。灰茶尺蠖是我国最重要的茶树鳞翅目害虫，通过“拟态”行为模仿寄主来躲避天敌是包括灰茶尺蠖在内的尺蛾科幼虫共同的生物学特征。本研究利用基因编辑技术（CRISPR/Cas9）研究了灰茶尺蠖酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase，EgTH）在幼虫体色调控中的功能。研究结果表明，灰茶尺蠖幼虫的EgTH基因被敲除后，其真黑色素合成通路中的酪氨酸催化为多巴过程被中断，导致幼虫表皮黑色素累积量减少，体色系统性变浅。但是，EgTH基因的敲除对幼虫口器、复眼、触角、趾钩、刺等表皮附属组织的硬化无影响，说明昆虫表皮色素沉积和组织硬化受不同的途径调控。本研究为灰茶尺蠖对环境的适应性和昆虫体色分子调控机制研究提供了新思路。
该研究得到了国家重点研发计划和中国农业科学院科技创新工程等项目资助。我所联合培养硕士研究生李嘉莉为论文第一作者，我所李兆群副研究员和西南林业大学刘乃勇副教授为共同通讯作者。
