小菜蛾PxGRHPR2基因在宿主植物适应性中的解毒与代谢调控机制研究

来自多机构的研究团队针对小菜蛾（Plutella xylostella）对十字花科寄主植物的高适应性机制，开展了PxGRHPR2基因的功能研究。通过CRISPR/Cas9基因敲除技术，发现该基因在幼虫中肠高表达，其缺失导致取食萝卜幼苗的幼虫体重、存活率和羽化率显著下降，而在人工饲料条件下无显著影响。结果表明PxGRHPR2在解毒代谢和寄主适应性中起关键作用，为害虫治理提供了新靶点。

　　

小菜蛾（Plutella xylostella）作为一种广泛危害十字花科作物的鳞翅目害虫，其强大的寄主植物适应能力对可持续农业构成持续威胁。尽管乙醛酸/羟基丙酮酸还原酶（Glyoxylate/Hydroxypyruvate Reductases, GRHPRs）在植物和人类中的功能已被深入解析，但该基因家族在昆虫中的作用机制仍属未知。本研究通过生物信息学分析、表达谱检测和CRISPR/Cas9介导的基因敲除技术，系统研究了小菜蛾GRHPR家族成员PxGRHPR2的功能。

实时荧光定量PCR（RT-qPCR）结果显示，PxGRHPR2在幼虫期显著表达，尤其在二龄幼虫和中肠组织中转录水平最高。研究团队利用CRISPR/Cas9技术成功构建了三种纯合PxGRHPR2敲除品系。当敲除幼虫取食萝卜幼苗时，其体重、存活率和羽化率均显著降低，而在人工饲料条件下未观察到明显表型差异。这一发现表明PxGRHPR2通过参与解毒代谢过程，在小菜蛾应对寄主植物次生代谢物质的适应性中发挥关键作用。

该研究不仅揭示了昆虫-植物互作的新机制，也为开发基于基因靶向的害虫治理策略提供了理论依据。