简单摘要:在动物中,性别二态性状普遍存在,并在繁殖、求偶和环境适应中发挥重要作用,尤其是在昆虫中。在本研究中,我们利用 CRISPR/Cas9 基因组编辑系统对亚洲玉米螟性别决定途径中的 Masculinizer ( Masc ) 和 doublesex ( dsx ) 基因产生体细胞突变。OfMasc 和 Ofdsx 基因是家蚕关键性别调节因子的结构直系同源物。OfMasc 和 Ofdsx 基因突变会导致外生殖器异常、成虫不育以及包括翅膀色素沉着、基因表达模式和 dsx 性别特异性剪接在内的性别二态性状的性别逆转。这些结果表明 Masc 和 dsx 基因是性别二态性状的保守因子,因此是控制亚洲玉米螟和其他鳞翅目害虫的潜在目标基因。
指定 Semasia ursulana Kennel, 1919 的后选模式。该物种的名称重新组合为 Thiodia ursulana (Kennel, 1919) comb。nov. 并被视为 Thiodia aequilibris Tsvetkov, 2017 syn. 的高级同义词。nov.该物种的雌性生殖器首次被描述。Eucosma buratana Blackstein, 2014 syn.nov. 从塔吉克斯坦描述的是 Thiodia klapperichi (Razowski, 1967) comb。nov.后者是从阿富汗的雄性正模标本中得知的。我们首次报道了土库曼斯坦的 T. klapperichi,并描述了该物种迄今为止未知的雌性。图中显示了 T. ursulana 和 T. klapperichi 的模式标本的成虫和雄性生殖器。Thiodia lungulosana Walsingham, 1907 被转移到 Epinotia Hübner [1825]:Epinotia lungulosana (Walsingham, 1907) 梳子。nov. 给出了 27 种 Thiodia 的带注释清单。此外,还首次绘制了 Thiodia dahurica (Falkovitsh, 1965)、Thiodia densistriata (Falkovitsh, 1964) 和 Thiodia hyrcana Kuznetzov, 1976 的正模标本
在成虫成熟过程中,嗜人蚊对人类宿主线索(如体味和二氧化碳)的吸引力逐渐增强。这种寻找宿主行为的习得与嗅觉受体 (OR) 转录本丰度和嗅觉传感神经元 (OSN) 敏感性的年龄依赖性变化相关。人类疟疾媒介按蚊 (Anopheles coluzzii) 的一个 OR 基因 AcolOR39 在成熟雌性中显著下调,而 AcolOR39 的同源配体 sulcatone(人类散发的主要成分)介导了观察到的新生雌性对人体气味的行为抑制。使用 CRISPR – Cas9 诱变敲除 AcolOR39 ,选择性地消除了位于毛状感器中的 OSN 对 sulcatone 的检测。然而,敲除 AcolOR39 既不会改变风洞中幼虫雌性的反应率,也不会改变其飞行行为,这表明在调节蚊子寻找宿主能力的获得方面,还有其他基因参与其中,因此存在冗余。
弓首蛔属蠕虫是蛔科的线虫。弓首蛔属已知有 27 种,其中三种具有人畜共患潜力:犬弓首蛔、猫弓首蛔和翼足弓首蛔,其常见宿主分别是狗、猫和蝙蝠,成虫藏于肠道中。然而,许多脊椎动物物种可以充当转续宿主(灵长类动物、啮齿动物、猪、鸟类),蠕虫的第三阶段幼虫可以在其中存活很长时间,迁移或在组织中成囊(Strube 等人,2013 年;Ziegler 和 Macpherson,2019 年)。 Holland & Hamilton (2013) 指出,人们对野生动物作为弓首蛔虫保续宿主的重要性知之甚少,很少有关于它们在自然条件下出现的报道 (Dubinský et al., 1995)。尽管如此,许多啮齿动物、兔子和其他哺乳动物、鸟类,甚至蚯蚓都被确定为潜在的保续宿主。人类在感染弓首蛔虫时,也会充当保续宿主。
单核苷酸多态性是最常见的遗传变异类型,但这些变异如何有助于复杂表型的适应仍不清楚。实验进化和全基因组关联研究表明,PPAR γ 同源物 Eip75B 的变异与果蝇 (Drosophila melanogaster) 的寿命和生活史差异有关。使用 RNAi 敲低,我们首先证明成年果蝇中 Eip75B 表达的降低会影响寿命、产卵率和卵量。然后,我们通过应用两种互补方法测试了 Eip75B 顺式调控域内自然发生的 SNP 的影响:使用果蝇遗传参考面板的品系的孟德尔随机化方法,以及使用精确的 CRISPR/Cas9 诱导基因组编辑的等位基因替换。我们的实验表明,这种天然多态性对繁殖力和卵到成虫的生存能力具有显着的多效性影响,但对寿命或其他生活史特征没有影响。我们的研究结果在核苷酸水平上提供了罕见的功能验证,并确定了影响适应性和生活史适应性的天然等位基因变异。
烟粉虱隐种中东-小亚细亚 I (MEAM1) 是一种严重的农业广食性害虫,也是多种植物病毒的载体,在全球范围内造成了巨大的经济损失。由于缺乏强大的基因编辑工具,烟粉虱的控制受到限制。烟粉虱的基因编辑很困难,因为其胚胎很小,在技术上很难注射,而且注射后死亡率很高。我们开发了一种 CRISPR/Cas9 基因编辑方案,该方案基于注射卵黄发生成年雌性而不是胚胎(“ReMOT 控制”)。我们鉴定了一种卵巢靶向肽配体(“BtKV”),当它与 Cas9 融合并注射到成年雌性体内时,会将核糖核蛋白复合物转导至生殖系,从而实现对后代基因组的有效、可遗传的编辑。与胚胎注射相比,成虫注射很容易,并且不需要专门的设备。开发易于使用的烟粉虱基因编辑协议将使研究人员能够将反向遗传方法应用于该物种,并将带来针对这种毁灭性害虫的新控制方法。
摘要 神经图的布线特异性在发育过程中是如何出现的?成年果蝇嗅球图的形成始于早期蛹期投射神经元 (PN) 树突的模式化。为了更好地了解该图布线特异性的起源,我们创建了遗传工具,以 PN 类型特定分辨率系统地表征整个发育过程中的树突模式。我们发现 PN 使用谱系和出生顺序组合来构建初始树突图。具体而言,出生顺序分别以旋转和二元方式指导前背谱系和侧谱系 PN 的树突靶向。基于双光子和自适应光学晶格光片显微镜的延时成像显示,PN 树突在数秒的时间尺度上启动主动靶向,并实现方向依赖的分支稳定。此外,幼虫和成虫嗅觉回路中使用的 PN 会修剪幼虫特有的树突,并同时重新延伸新的树突,以促进嗅觉图的及时组织。我们的工作强调了类型特异性神经元通路和延时成像在识别复杂功能神经图模式背后的接线机制方面的力量和必要性。
摘要 烟粉虱隐种中东-小亚细亚 I (MEAM1) 是一种严重的农业广食性害虫,也是多种植物病毒的载体,在全球范围内造成了重大经济损失。由于缺乏强大的基因编辑工具,烟粉虱的控制受到限制。烟粉虱的胚胎很小,注射起来在技术上具有挑战性,而且注射后死亡率很高,因此很难对其进行基因编辑。我们开发了一种 CRISPR-Cas9 基因编辑方案,该方案基于注射卵黄发生成年雌性而不是胚胎(“ReMOT 控制”)。我们确定了一种卵巢靶向肽配体(“BtKV”),当它与 Cas9 融合并注射到成年雌性体内时,会将核糖核蛋白复合物传导至生殖系,从而实现对后代基因组的有效、可遗传的编辑。与胚胎注射相比,成虫注射很容易,不需要专门的设备。开发易于使用的烟粉虱基因编辑协议将使研究人员能够将反向遗传方法应用于该物种,并将带来针对这种毁灭性害虫的新控制方法。
CRISPR/Cas9 技术可将遗传技术扩展到以前无法进行遗传分析的昆虫害虫。我们报告了在玻璃翅尖足猎蝽 (GWSS) Homalodisca vitripennis 中建立遗传分析的结果,该昆虫是加利福尼亚州农业中一种重要的叶蝉害虫。我们使用一种新颖而简单的方法,在宿主植物上进行原位胚胎显微注射,获得了超过 55% 的朱砂和白色眼色素位点的高频率诱变。通过配对交配,我们获得了 100% 的 w 和 cn 等位基因到 G3 代的传递,并且还确定了这两个基因都位于常染色体上。我们对翅膀表型的分析意外地发现了蝶啶色素参与了翅膀和翅脉着色,表明这些色素的作用不仅限于眼睛颜色。我们利用扩增子测序来检查注射卵对成虫造成的脱靶诱变程度,结果发现脱靶诱变程度可以忽略不计或根本不存在。我们的数据表明,GWSS 可以轻松开发为半翅目昆虫的遗传模型系统,从而能够研究有助于入侵害虫和植物病原体载体成功的特征。这将促进新的遗传控制策略。
DROSHA 编码的核糖核酸酶是微处理器复合体的亚基,参与微小 RNA(miRNA)生物发生的第一步。到目前为止,DROSHA 尚未与孟德尔疾病相关联。在这里,我们描述了两个患有严重智力障碍、癫痫、白质萎缩、小头畸形和畸形特征的个体,他们携带有害的 DROSHA 从头杂合变异。DROSHA 受限于错义变异,并且对功能丧失有中等程度的不耐受性(o/e = 0.24)。果蝇直系同源物 drosha 的缺失会导致三龄幼虫发育停滞和死亡,脑尺寸严重缩小,幼虫成虫盘丢失。眼克隆中 drosha 的缺失会导致成年果蝇的眼睛小而粗糙。已识别的 DROSHA 变体之一 (p.Asp1219Gly) 在果蝇中表现为强烈的功能丧失等位基因,而另一个变体 (p.Arg1342Trp) 在我们的检测中危害较小。在线虫中,在相当于线虫的残基处模拟 p.Asp1219Gly 变体的敲入会导致 miRNA 表达丧失和异时性,这是 miRNA 丧失的一种表型特征。总之,我们的数据显示,根据模型生物的功能研究,本文所述个体中发现的 DROSHA 变体具有危害性,并且可能是涉及神经系统的严重表型的根本原因。