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近日，一篇發(fā)表在著名學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)科學(xué)》（Advanced Science）上的研究論文引起了廣泛關(guān)注。這篇論文的標(biāo)題是“RNA m6A甲基化在昆蟲應(yīng)對(duì)病原菌攻擊時(shí)通過抑制昆蟲保幼激素降解降低適合度代價(jià)”。聽起來很復(fù)雜對(duì)吧？別擔(dān)心，讓我用更簡單的語言來解釋。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，害蟲是一大威脅，因此，人們通常會(huì)使用殺蟲劑來對(duì)抗這些害蟲。但是，長期大量使用殺蟲劑有一個(gè)大問題：害蟲會(huì)逐漸進(jìn)化出對(duì)殺蟲劑的抗藥性。這就像是一場永無止境的“競賽”，人類不斷研發(fā)新的殺蟲劑，而害蟲也不斷進(jìn)化出新的抗藥性。
通常來說，害蟲在進(jìn)化出抗藥性后，會(huì)付出一些適合度代價(jià)，比如生長發(fā)育延遲、繁殖能力降低、死亡率升高等。這些代價(jià)就像是害蟲為了獲得抗藥性而必須支付的“學(xué)費(fèi)”。然而，令人驚訝的是，有一種重要農(nóng)業(yè)害蟲叫小菜蛾，它在進(jìn)化出對(duì)Bt生物殺蟲劑的抗藥性后，卻并沒有支付這些“學(xué)費(fèi)”，依然能夠正常生長發(fā)育。
那么，小菜蛾是如何做到這一點(diǎn)的呢？研究人員發(fā)現(xiàn)，小菜蛾體內(nèi)的保幼激素含量升高是一個(gè)關(guān)鍵因素。保幼激素是一種能夠維持昆蟲幼蟲特征的激素，對(duì)于昆蟲的生長發(fā)育非常重要。當(dāng)小菜蛾對(duì)Bt生物殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性后，它們體內(nèi)的保幼激素含量會(huì)顯著升高，從而維持了正常的生長發(fā)育。
但是，為什么小菜蛾體內(nèi)的保幼激素含量會(huì)升高呢？這就是該研究的新發(fā)現(xiàn)：RNA甲基化修飾在其中發(fā)揮了重要作用。RNA甲基化修飾是一種表觀遺傳調(diào)控機(jī)制，它可以影響基因的表達(dá)。在這個(gè)研究中，科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)RNA甲基化修飾可以抑制保幼激素酯酶的表達(dá)。保幼激素酯酶是一種能夠降解保幼激素的酶，當(dāng)它的表達(dá)被抑制時(shí)，保幼激素的含量就會(huì)顯著增加。
RNA甲基化修飾介導(dǎo)的小菜蛾Bt抗性適合度代價(jià)補(bǔ)償機(jī)制
因此，RNA甲基化修飾就像是一個(gè)“開關(guān)”，它可以通過控制保幼激素酯酶的表達(dá)調(diào)控小菜蛾體內(nèi)的保幼激素含量。當(dāng)小菜蛾對(duì)Bt生物殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性時(shí)，這個(gè)“開關(guān)”就會(huì)被打開，導(dǎo)致保幼激素含量升高，從而維持了正常的生長發(fā)育。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)不僅揭示了小菜蛾對(duì)Bt生物殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性的機(jī)制，也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了新的思路。未來，我們可以通過調(diào)控RNA甲基化修飾來抑制害蟲的生長發(fā)育和抗藥性進(jìn)化，從而更有效地防治害蟲，保護(hù)農(nóng)作物免受害蟲的侵害。
