本期重点推介

Doublesex是性别决定通路中高度保守的下游基因，是跨多个昆虫目的性别调控元件。其功能在不同昆虫中高度保守，并可参与性别特异性躯体特征分化、内外生殖器分化、求偶行为、神经系统发育调控等环节。草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda属于鳞翅目(Lepidoptera)夜蛾科(Noctuidae)灰翅夜蛾属Spodoptera，是近年来全球性的重大入侵害虫，已对我国农作物生产构成严重威胁。尽管化学防治目前仍是控制该害虫的主要手段，但其抗药性进化及环境污染问题亟待解决。目前基于CRISPR介导的昆虫不育技术(sterile insect technology, SIT)是一种理想的害虫遗传防治新策略，为明确这种环境友好型生物防治技术在草地贪夜蛾上应用，探究Sfdsx对草地贪夜蛾雄成虫翅发育的调控机制，沈阳农业大学植物保护学院张浩楠、顾俊文和张琪等利用CRISPR/Cas9 基因编辑技术对草地贪夜蛾Sfdsx进行了单靶点敲除，系统探究了通过敲除Sfdsx后对草地贪夜蛾雄成虫翅的影响。研究结果表明，通过靶向敲除Sfdsx的雌雄共有区域，突变体的性别比例呈现显著雄性偏斜(雌?雄=0?14)，雄蛹腹部第8–9节生殖孔两侧结构发生严重扭曲；雄成虫突变体翅表型出现了前翅中央肾形斑畸形、末端黑斑消失、鳞片排列紊乱，后翅翅展异常、鳞片排列改变且出现小黑斑的现象。该研究结果首次揭示了性别决定关键基因Sfdsx对草地贪夜蛾雄成虫翅发育的调控作用，为解析鳞翅目昆虫翅发育的性别调控机制提供了创新性的研究维度，更重要的是为利用昆虫不育技术(SIT)防控草地贪夜蛾提供了理想的基因靶标，通过敲除Sfdsx诱导雄虫翅畸形，可降低其交配能力与飞行扩散能力，为研发环境友好型生物防治策略奠定了理论基础(pp.720?727)。

在全球果蔬害虫防控领域，橘小实蝇Bactrocera dorsalis作为一种极具危害性的入侵性害虫，对全球农业生产造成了严重威胁。雄性歼灭技术(male annihilation technique, MAT)以其高效的雄虫引诱能力被广泛应用于橘小实蝇的防控，其中甲基丁香酚(methyl eugenol, ME)作为核心引诱剂发挥了关键作用。然而，由于现有技术主要针对雄虫，雌虫对ME的行为反应及其嗅觉感知能力尚不明确，这已成为限制基于ME的引诱剂全面优化的关键瓶颈。为深入探索橘小实蝇雌虫对ME的感知机制，优化ME在雌虫防控中的应用，东北林业大学林学院张盼盼和严善春联合中国农业科学院(深圳)农业基因组所王桂荣研究团队开展了系统研究。研究采用陷阱实验与四壁嗅觉仪实验测试了橘小实蝇雌雄成虫对不同剂量ME(1 000和100 mg)以及具有类似诱雄功能的2-烯丙基-4,5-二甲氧基苯酚(2-allyl-4,5-dimethoxy phenol, DMP)的趋向行为和对剂量为1 000 mg ME和DMP的取食行为；通过触角电位(electroantennogram, EAG)反应实验，测定了不同剂量(0.1，1，10和100 mg)ME和DMP引起的橘小实蝇雌雄成虫的嗅觉响应；利用单感器记录(single sensillum recording, SSR)技术记录了橘小实蝇雌雄成虫触角上锥形感受器对ME和DMP的反应。结果表明，尽管橘小实蝇雌虫在行为上未表现出对ME的趋向或取食倾向，但其嗅觉系统对ME的响应与雄虫类似，且雌虫具有与雄虫类似的感受器，负责对ME和DMP的感知。这一发现提示，橘小实蝇雌成虫具备与雄成虫类似的ME嗅觉感知机制，但ME对雌成虫行为的影响不同于对雄成虫的诱集功能，ME对雌成虫可能具有其他潜在的生物学作用。该研究系统揭示了橘小实蝇雌虫对ME的嗅觉感知机制，为深入理解橘小实蝇对ME的感知与行为规律提供了新的实验依据，同时也为改良基于ME的雌虫行为调控技术提供了重要的理论参考(pp. 785?796)。

锌铁氧体(ZnFe?O?)纳米颗粒在环境修复和农业应用中潜力巨大，但其潜在的生态毒性，特别是对昆虫的影响尚需深入研究。天津理工大学环境科学与安全工程学院闫汶浩、杨进军和孙永彦等利用烟碱乙酰胆碱受体突变型(Rye)黑腹果蝇Drosophila melanogaster模型，系统研究了ZnFe?O?纳米颗粒暴露对Rye黑腹果蝇寿命和发育的影响及机制。研究发现，ZnFe?O?纳米颗粒暴露显著缩短了Rye黑腹果蝇成虫寿命，且对雄性的影响远大于对雌性。同时，ZnFe?O?纳米颗粒暴露导致子代(F?)发育进程加速，但羽化成虫数量显著减少，并造成子代性别比例严重偏移。机制研究表明，ZnFe?O?纳米颗粒暴露引发了显著的氧化应激响应，表现为雌雄成虫体内抗氧化酶[(过氧化氢酶(catalase, CAT)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)]活性显著升高，总抗氧化能力(total antioxidant capacity, T-AOC)增强，并发现雄成虫体内活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平累积，造成了氧化损伤。ZnFe?O?纳米颗粒暴露对雄性造成氧化损伤可能是导致其寿命缩短的关键因素。本研究揭示了ZnFe?O?纳米颗粒对昆虫的影响，并发现存在显著的性别差异，为科学评估锌铁氧体纳米材料的环境风险提供了重要依据(pp.797?806)。

(孙江华)