桑小頭木虱FAR基因家族鑒定及其功能預(yù)測分析

摘""要：桑小頭木虱（Paurocephala"sauteri"Enderlein）是熱帶亞熱帶桑樹重要害蟲，主要為害桑樹頂芽和嫩葉，導(dǎo)致葉片卷曲，難以展開，同時可分泌蠟質(zhì)，誘發(fā)煤煙病，導(dǎo)致桑葉產(chǎn)量和質(zhì)量顯著下降；為害小苗，可致其全株死亡，嚴(yán)重威脅熱帶蠶桑產(chǎn)業(yè)的多元化發(fā)展。脂酰輔酶A還原酶（FAR）存在于各種生物體內(nèi)，參與脂肪酸衍生物的生物合成，進(jìn)而參與繁殖、兩性信息識別與交流、蠟質(zhì)合成等多項生命活動過程。本研究共篩選到23個桑小頭木虱FAR基因，蛋白分析表明，其中大多數(shù)為堿性蛋白，具有親水性；亞細(xì)胞定位預(yù)測發(fā)現(xiàn)，17個FAR蛋白定位于細(xì)胞質(zhì)，1個定位于線粒體，1個定位于細(xì)胞核，4個定位于質(zhì)膜，說明PsmFAR基因發(fā)揮功能的主要場所是細(xì)胞質(zhì)。結(jié)合其他已知昆蟲FAR基因的功能，以及桑小頭木虱若蟲、雌成蟲、雄成蟲體內(nèi)及不同部位FAR基因的表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，桑小頭木虱FAR基因可能參與發(fā)育、繁殖、蠟質(zhì)合成、體表角質(zhì)層合成、信息素合成及解毒等多個生物學(xué)功能，除7個基因可能僅參與蠟質(zhì)合成功能外，其余16個基因可能參與多個生物學(xué)功能，涉及繁殖的有16個（69.56%），涉及蠟質(zhì)合成的亦有16個（69.56%），與其體表角質(zhì)層合成相關(guān)的有12個（52.17%），與發(fā)育相關(guān)的有9個（39.13%），與解毒相關(guān)的有5個（21.74%），與信息素合成相關(guān)的有4個（17.39%）。本研究在轉(zhuǎn)錄組測序分析的基礎(chǔ)上對桑小頭木虱FAR基因家族進(jìn)行鑒定、序列組成及表達(dá)分析，探究FAR基因在桑小頭木虱生命活動中的功能，為其高效防控技術(shù)和針對性藥劑的研發(fā)和應(yīng)用提供理論依據(jù)。后續(xù)功能的進(jìn)一步驗證將為以FAR基因為靶標(biāo)的精準(zhǔn)防控藥劑的研發(fā)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：桑小頭木虱；FAR基因家族；亞細(xì)胞定位；基因表達(dá)；功能預(yù)測分析

中圖分類號：S888.723""""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Identification"and"Functional"Analysis"of"FAR"Gene"Family"in"Paurocephala"sauteri

LIN"Yating1，"HAO"Yangyang2，"WEI"Hongxian2，"GENG"Tao2，"WANG"Shuchang2*，"LU"Fuping2*

1."Hainan"University，"Haikou，"Hainan"570228，"China;"2."Institute"of"Environment"and"Plant"Protection，"Chinese"Academy"of"Tropical"Agricultural"Sciences"/"Key"Laboratory"of"Integrated"Tropical"Crop"Pest"Management，"Ministry"of"Agriculture"and"Rural"Affairs"/"Hainan"Key"Laboratory"of"Tropical"Agricultural"Pest"Monitoring"and"Control，"Haikou，"Hainan"571101，"China

Abstract："Paurocephala"sauteri"Enderleinnbsp;is"an"important"pest"of"tropical"and"subtropical"mulberry，"which"seriously"threatens"the"diversified"development"of"tropical"sericulture"industry."Fatty"acyl-CoA"reductase"（FAR）"exists"in"various"organisms"and"participates"in"the"biosynthesis"of"fatty"acid"derivatives，"and"then"participates"in"many"life"activities"such"as"wax"synthesis，"reproduction，"sexual"information"recognition"and"communication."A"total"of"23"FAR"genes"were"screened"in"this"study."Protein"analysis"showed"that"most"of"them"were"alkaline"proteins"with"hydrophilicity."Subcellular"localization"prediction"found"that"17"FAR"proteins"were"located"in"the"cytoplasm，"one"FAR"proteinin"the"mitochondria，"one"FAR"protein"in"the"nucleus，"and"four"FAR"proteins"in"the"plasma"membrane，"indicating"that"the"main"place"for"the"PsmFAR"gene"to"function"was"the"cytoplasm."Combined"with"the"function"of"other"known"insect"FAR"genes"and"the"expression"analysis"of"FAR"genes"in"nymphs，"female"adults，"male"adults"and"different"parts"of"P."sauteri，"it"was"found"that"FAR"genes"could"be"involved"in"development，"reproduction，"wax"synthesis，"cuticle"synthesis，"pheromone"synthesis"and"detoxification."In"addition"to"seven"genes"only"involved"in"wax"synthesis，"the"remaining"16"genes"may"be"involved"in"multiple"biological"functions，"including"16"genes"（69.56%）"involved"in"reproduction，"16"genes"（69.56%）"involved"in"wax"synthesis，"12"genes"（52.17%）"involved"in"cuticle"synthesis，"and"nine"genes"（39.13%）"involved"in"development."There"were"five"genes"（21.74%）"related"to"detoxification"and"four"genes"（17.39%）"related"to"pheromone"synthesis."In"this"study，"based"on"the"transcriptome"sequencing"analysis，"the"identification，"sequence"composition"and"expression"analysis"of"the"FAR"gene"family"were"carried"out"to"explore"the"function"of"the"FAR"gene"in"the"life"activities"of"the"P."sauteri，"and"to"provide"a"theoretical"basis"for"its"efficient"prevention"and"control"technology"and"the"development"and"application"of"targeted"insecticides."Further"verification"of"subsequent"functions"would"provide"a"basis"for"the"development"of"precise"prevention"and"control"agents"targeting"the"FAR"gene.

Keywords："Paurocephala"sauteri"Enderlein;"FAR"gene"family;"subcellular"localization;"gene"expression;"functional"prediction"analysis

DOI："10.3969/j.issn.1000-2561.2025.06.022

桑小頭木虱（Paurocephala"sauteri"Enderlein）是熱帶亞熱帶桑樹重要害蟲[1-7]，主要為害桑樹頂芽和嫩葉，導(dǎo)致葉片卷曲，難以展開，同時可分泌蠟質(zhì)，誘發(fā)煤煙病，導(dǎo)致桑葉產(chǎn)量和質(zhì)量顯著下降；為害小苗，可致其全株死亡，嚴(yán)重威脅熱帶蠶桑產(chǎn)業(yè)的多元化發(fā)展[8]。

脂酰輔酶A還原酶（fatty"acyl-CoA"reductase，"FAR）屬于NAD（P）H依賴型氧化還原酶家族蛋白，能將脂肪酸轉(zhuǎn)化為脂肪醇[9]，在自然界中普遍存在，在絕大多數(shù)生物體中具有重要生物學(xué)功能[10]，如，F(xiàn)AR參與小眼蟲（Euglena"gracilis）的能量儲備[11]，參與植物體表角質(zhì)層蠟等的合成[12-14]；在倉鸮（Tyto"alba）、家雞（Gallus"gallus"domesticus）和家鵝（Anser"anser）等鳥類體內(nèi)參與蠟酯生物合成和其他途徑，如醚脂合成[15]；在哺乳動物體內(nèi)，參與醚脂和蠟酯的生物合成[16-17]。近年來，大量研究表明，F(xiàn)AR在昆蟲多種生命活動中發(fā)揮著重要作用，如FAR可通過調(diào)節(jié)粉蚧所分泌蠟質(zhì)的主要成分“表皮碳?xì)浠衔铩保–HC）的產(chǎn)生來促進(jìn)其蠟的生物合成，從而有助于粉蚧適應(yīng)失水和殺蟲劑等的脅迫[18]；FAR可以將蜜蜂的脂肪酸轉(zhuǎn)化為醇，并生物合成產(chǎn)生高水平的中長鏈蠟單酯[19]；FAR參與多種昆蟲，如玉米夜蛾性信息素以及白蠟蟲蠟質(zhì)的生物合成[20-21]；褐飛虱體內(nèi)的FAR基因家族有17個基因組成，其中10個基因分別對褐飛虱的CHC的產(chǎn)生、角質(zhì)層合成、繁殖有影響[22]；B型煙粉虱體內(nèi)FAR基因家族有21個基因組成，其中BtFAR11與煙粉虱表皮的蠟酯形成有關(guān)[23]。FAR在昆蟲生殖，尤其是半翅目昆蟲的繁殖過程中具有重要的作用，可干擾FAR基因的表達(dá)顯著抑制半翅目昆蟲雌蟲的繁殖力，主要表現(xiàn)為壽命縮短、產(chǎn)卵量減少或孵化率降低等[24-25]。

蠟質(zhì)分泌是伴隨桑小頭木虱若蟲和雌成蟲全生命過程的重要生理現(xiàn)象，為了了解蠟質(zhì)合成相關(guān)重要酶FAR及其基因在桑小頭木虱的生命活動中發(fā)揮的重要作用，本研究基于轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)，對桑小頭木虱FAR基因家族進(jìn)行鑒定、序列組成及組織表達(dá)分析，探究FAR基因在桑小頭木虱生命活動中的功能，為桑小頭木虱高效防控技術(shù)和針對性藥劑的研發(fā)和應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1""材料與方法

1.1""材料

桑小頭木虱若蟲和成蟲采自海南省儋州市試驗場七隊（109°29′47.072″E，"19°34′54.142″N）桑園。

1.2""方法

1.2.1""桑小頭木虱FAR基因家族的篩選與鑒定""根據(jù)桑小頭木虱轉(zhuǎn)錄組序列對其FAR基因家族各基因的CDS序列進(jìn)行克隆，然后從Uniport數(shù)據(jù)庫（https：//www.uniprot.org/）下載FAR蛋白序列，在桑小頭木虱轉(zhuǎn)錄組蛋白庫中進(jìn)行本地BLAST搜索[26]。再利用Interpro網(wǎng)站（https：//www.ebi.ac.uk/"interpro/）下載FAR的結(jié)構(gòu)域信息[27]，利用TBtools軟件篩選出含有FAR結(jié)構(gòu)域的蛋白序列[28]，由此獲得桑小頭木虱轉(zhuǎn)錄組預(yù)測的FAR。將篩選的候補基因上傳到NCBI中的CD-search（https：//www."ncbi.nlm.nih.gov/"Structure/bwrpsb/bwrpsb.cgi）進(jìn)行結(jié)構(gòu)域預(yù)測，并利用TBtools軟件進(jìn)行可視化分析，將含有2個完整結(jié)構(gòu)域的序列、含有1種結(jié)構(gòu)域但在線BLAST注釋為FAR的序列均保留作為最終的FAR基因。

1.2.2""桑小頭木虱FAR基因家族的蛋白理化性質(zhì)預(yù)測""利用ExPASy在線數(shù)據(jù)庫（http：//web."expasy.org/）對篩選的桑小頭木虱FAR家族成員進(jìn)行蛋白理化性質(zhì)預(yù)測[29]。并利用SOPMA（https：//npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl？"page=/NPSA/npsa_sopma.html）進(jìn)行蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測分析。利用WoLF"PSORT（https：//wolfpsort."hgc.jp/）預(yù)測亞細(xì)胞定位[30]。

1.2.3""桑小頭木虱FAR基因家族的保守基序預(yù)測""利用TBtools軟件進(jìn)行桑小頭木虱FAR基因家族保守基序分析，保守基序的最大數(shù)量設(shè)置為17，其他參數(shù)默認(rèn)[31]。

1.2.4""桑小頭木虱FAR基因家族的系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建""利用TBtools軟件對桑小頭木虱FAR家族蛋白序列進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建；從NCBI數(shù)據(jù)庫（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）中下載已報道其他昆蟲（中黑盲蝽、褐飛虱、白蠟蚧、綿粉蚧、煙粉虱、夜蛾、螟蛾、巢蛾、家蠶、黑腹果蠅和蜜蜂）的FAR蛋白序列，利用TBtools軟件進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建[32-33]，結(jié)合已報道FAR基因功能進(jìn)行桑小頭木虱FAR基因功能預(yù)測分析[33]。

1.2.5""桑小頭木虱FAR基因家族表達(dá)分析""通過實時熒光定量PCR（RT-qPCR）對FAR基因家族在桑小頭木虱若蟲、雌成蟲、雄成蟲的表達(dá)量進(jìn)行分析，并選取雌雄成蟲表達(dá)量顯著的基因進(jìn)行頭胸部、腹部的表達(dá)量分析。根據(jù)候選基因的CDS序列，通過生工生物工程（上海）股份有限公司在線軟件設(shè)計引物（表1），利用RNAprep"Pure動物組織總RNA提取試劑盒提取桑小頭木虱RNA，使用FastKing"cDNA第1鏈合成試劑盒進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，合成cDNA。以GAPDH為內(nèi)參，用2×SYBR"Green"qPCR"Premix進(jìn)行RT-qPCR。

2""結(jié)果與分析

2.1""桑小頭木虱FAR基因家族鑒定及蛋白理化性質(zhì)預(yù)測

根據(jù)Uniport數(shù)據(jù)庫下載的FAR蛋白序列以及Interpro網(wǎng)站下載FAR的結(jié)構(gòu)域信息，在桑小頭木虱轉(zhuǎn)錄組中進(jìn)行鑒定，最終獲得23個FAR基因。蛋白理化性質(zhì)分析表明，23個桑小頭木虱FAR家族蛋白的氨基酸序列長度最短的為63"aa，最長的為575"aa，分子量為7317.43～66"180.04"Da，理論等電點為4.93～9.22，大部分在7.00以上，表明該家族成員大多為堿性蛋白。不穩(wěn)定系數(shù)為27.14～50.43，其中16個FAR成員的不穩(wěn)定系數(shù)小于40，預(yù)測為穩(wěn)定蛋白，不易降解，7個FAR成員的不穩(wěn)定系數(shù)大于40，預(yù)測為不穩(wěn)定蛋白。脂肪系數(shù)為84.88～109.84，平均親水系數(shù)為-0.502～0.086，大部分小于0，表明該家族蛋白成員大多具有親水性。亞細(xì)胞定位預(yù)測發(fā)現(xiàn)，17個

FAR蛋白定位于細(xì)胞質(zhì)，1個定位于線粒體，1個定位于細(xì)胞核，4個定位于質(zhì)膜（表2）。

對所有FAR家族成員蛋白的二級結(jié)構(gòu)預(yù)測表明，其結(jié)構(gòu)由α-螺旋、延伸鏈和無規(guī)則卷曲組成，并且以α-螺旋和無規(guī)卷曲為主要構(gòu)件（表3）。

2.2""桑小頭木虱FAR基因家族的保守基序預(yù)測

保守基序預(yù)測結(jié)果表明，桑小頭木虱FAR基因家族成員共包含17個motif，其中motif"2、motif"3、motif"5、motif"8出現(xiàn)次數(shù)最多，均為21次，motif"4出現(xiàn)20次，motif"1出現(xiàn)18次，motif"6和motif"13出現(xiàn)17次，motif"7、motif"9和motif"10出現(xiàn)16次，motif"11和motif"12出現(xiàn)15次，motif"15出現(xiàn)5次，motif"16出現(xiàn)4次，motif"14和motif"17出現(xiàn)2次，次數(shù)最少。其中motif"7、motif"9屬于FAR"C結(jié)構(gòu)域；除PsmFAR-1、PsmFAR-2、PsmFAR-3以外的基因中，motif"2、motif"3、motif"4、motif"5、motif"8屬于NADB"Rossmann結(jié)構(gòu)域（圖1）。

"

2.3""桑小頭木虱FAR基因家族功能預(yù)測分析

通過構(gòu)建桑小頭木虱與已報道昆蟲（中黑盲蝽、褐飛虱、白蠟蚧、綿粉蚧、煙粉虱、夜蛾、螟蛾、巢蛾、家蠶、黑腹果蠅和蜜蜂）FAR蛋白序列系統(tǒng)進(jìn)化樹并對其基因功能進(jìn)行預(yù)測分析，結(jié)果表明，在所劃分的9個亞族中，23個桑小頭木虱FAR基因家族成員被劃分至6個亞族，分別為亞族Ⅱ（PsmFAR-11和PsmFAR-12）、亞族Ⅳ（PsmFAR-19和PsmFAR-21）、亞族Ⅴ（PsmFAR-1、PsmFAR-2、PsmFAR-8和PsmFAR-13）、亞族Ⅶ（PsmFAR-4、PsmFAR-5、PsmFAR-6、PsmFAR-7和PsmFAR-9）、亞族Ⅷ（PsmFAR-10、PsmFAR-14、PsmFAR-20、PsmFAR-22和PsmFAR-23）、亞族Ⅸ（PsmFAR-3、PsmFAR-15、PsmFAR-16、PsmFAR-17和PsmFAR-18）（圖2）。其中亞族Ⅱ中已報道的AmFAR基因主要與蠟質(zhì)合成相關(guān)；亞族Ⅳ中的NlFAR4基因主要與繁殖和體表角質(zhì)層合成相關(guān)；亞族Ⅴ中已報道的5個基因NlFAR3、CsFAR、EpFAR、NlFAR10和MvFAR在發(fā)育、繁殖、蠟質(zhì)合成、信息素合成中發(fā)揮重要作用；亞族Ⅶ中僅包含桑小頭木虱的5個FAR基因，自成一族，根據(jù)相鄰2個亞族中的已知基因功能，分析這些基因可能參與繁殖、蠟質(zhì)合成、體表角質(zhì)層合成；亞族Ⅷ中的PsFAR1基因主要在蠟質(zhì)的生物合成中發(fā)揮著重要作用，亞族Ⅸ中的5個基因（PsFAR3、DmFAR、NlFAR6、NlFAR7和NlFAR9）主要與發(fā)育、繁殖、體表角質(zhì)層合成和解毒相關(guān)。根據(jù)預(yù)測，桑小頭木虱體內(nèi)FAR基因家族中，除7個基因可能僅參與蠟質(zhì)合成功能外，其余16個基因可能參與多個生物學(xué)功能，涉及繁殖的有16個（69.56%），涉及蠟質(zhì)合成的亦有16個（69.56%），與其體表角質(zhì)層合成相關(guān)的有12個（52.17%），與發(fā)育相關(guān)的有9個（39.13%），與解毒相關(guān)的有5個（21.74%），與信息素合成相關(guān)的有4個（17.39%）（表4）。

2.4""桑小頭木虱FAR基因在不同蟲態(tài)中的表達(dá)分析

對桑小頭木虱五齡若蟲、雌成蟲、雄成蟲FAR基因家族的表達(dá)特性進(jìn)行分析表明，若蟲體內(nèi)有15個FAR基因（PsmFAR-1、PsmFAR-2、PsmFAR-3、PsmFAR-4、PsmFAR-5、PsmFAR-6、PsmFAR-8、PsmFAR-10、PsmFAR-11、PsmFAR-13、PsmFAR-14、PsmFAR-19、PsmFAR-20、PsmFAR-21、PsmFAR-22）的表達(dá)量均顯著高于雌成蟲、雄成蟲（圖3），其中有13個基因（PsmFAR-1、PsmFAR-2、PsmFAR-4、PsmFAR-5、PsmFAR-6、PsmFAR-8、PsmFAR-10、PsmFAR-11、PsmFAR-13、PsmFAR-14、PsmFAR-19、PsmFAR-20、PsmFAR-22）在系統(tǒng)進(jìn)化樹中指征可能與蠟質(zhì)合成相關(guān)；1個基因（PsmFAR-3）指征可能與發(fā)育、繁殖、體表角質(zhì)層合成、解毒相關(guān)；1個基因（PsmFAR-21）指征可能與繁殖、體表角質(zhì)層合成相關(guān)（表4）。

雌成蟲體內(nèi)有3個基因（PsmFAR-9、PsmFAR-16和PsmFAR-17）的表達(dá)量顯著高于雄成蟲和若蟲，其中PsmFAR-16、PsmFAR-17在若蟲、雄成蟲中的表達(dá)量無顯著差異（圖3），這3個基因均可能涉及繁殖和體表角質(zhì)層合成功能，同時PsmFAR-9還可能在蠟質(zhì)合成中發(fā)揮作用，PsmFAR-16和PsmFAR-17亦可能參與發(fā)育和解毒功能（表4）。

雄成蟲體內(nèi)有2個基因（PsmFAR-12和PsmFAR-18）的表達(dá)量均高于雌成蟲和若蟲，其中PsmFAR-12的表達(dá)量顯著高于雌成蟲和若蟲（圖3），在系統(tǒng)發(fā)育樹中，該基因可能主要參與蠟質(zhì)合成，PsmFAR-18與雌成蟲的表達(dá)量無顯著差異，但顯著高于若蟲，在系統(tǒng)發(fā)育樹中，該基因可能主要表征發(fā)育、繁殖、體表角質(zhì)層合成、解毒（表4）。

雌成蟲和雄成蟲體內(nèi)有2個基因（PsmFAR-7和PsmFAR-23）的表達(dá)量顯著高于若蟲，且在雌成蟲和雄成蟲間無顯著差異（圖3），PsmFAR-23基因在系統(tǒng)發(fā)育樹中歸屬亞族Ⅷ，可能與蠟質(zhì)合成相關(guān)，PsmFAR-7則可能涉及繁殖、蠟質(zhì)合成及體表角質(zhì)層合成（表4）。

PsmFAR-15在若蟲和成蟲體內(nèi)的表達(dá)無顯著差異，全生育期穩(wěn)定表達(dá)（圖3），在系統(tǒng)發(fā)育樹中，該基因可能主要涉及發(fā)育、繁殖、體表角質(zhì)層合成及解毒等功能（表4）。

2.5""桑小頭木虱FAR基因在不同部位中的表達(dá)分析

由2.4的桑小頭木虱不同蟲態(tài)體內(nèi)FAR基因的表達(dá)分析中發(fā)現(xiàn)，9個FAR基因（PsmFAR-3、PsmFAR-4、PsmFAR-14、PsmFAR-16、PsmFAR-17、PsmFAR-19、PsmFAR-20、PsmFAR-21和PsmFAR-22）在雌成蟲和雄成蟲體內(nèi)的表達(dá)量差異較大，相差2倍以上，7個FAR基因（PsmFAR-7、PsmFAR-9、PsmFAR-12、PsmFAR-16、PsmFAR-17、PsmFAR-18和PsmFAR-23）在成蟲體內(nèi)的表達(dá)量顯著高于若蟲，因此對這14個基因在成蟲體內(nèi)不同部位的表達(dá)差異作進(jìn)一步分析。結(jié)果表明，在分析的14個FAR基因中，在雌成蟲、雄成蟲頭胸部僅2個基因（PsmFAR-3和PsmFAR-23）的表達(dá)量顯著高于腹部；在雄成蟲頭胸部有2個基因（PsmFAR-4和PsmFAR-21）的表達(dá)量高于腹部，而這2個基因在雌成蟲中則腹部顯著高于頭胸部（圖4）。

在雌成蟲、雄成蟲腹部有3個基因（PsmFAR-14、PsmFAR-19、PsmFAR-20）的表達(dá)量顯著高于頭胸部；在雌成蟲腹部有5個基因（PsmFAR-4、PsmFAR-16、PsmFAR-17、PsmFAR-21、PsmFAR-22）的表達(dá)量顯著高于頭胸部，在雄成蟲腹部有4個基因（PsmFAR-7、PsmFAR-9、PsmFAR-12、PsmFAR-18）的表達(dá)量顯著高于頭胸部（圖4）。

3""討論

FAR基因家族編碼CHC合成酶，CHC和重要的脂肪酸合成途徑共享基因，影響昆蟲的發(fā)育、繁殖、蠟質(zhì)合成、體表角質(zhì)層合成、信息素合成及解毒等功能[22-24，"34]。基因家族成員的差異使物種產(chǎn)生不同的差異和生態(tài)適應(yīng)性[35]。本研究基于桑小頭木虱的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，結(jié)合已知的多種昆蟲FAR基因家族中各基因的功能，對桑小頭木虱FAR基因家族進(jìn)行鑒定，并對不同基因的功能進(jìn)行分析預(yù)測，結(jié)果在桑小頭木虱體內(nèi)共獲得23個FAR候選基因，與褐飛虱的數(shù)量相似[24]。蛋白特

性分析表明，其大多為堿性蛋白，這與煙粉虱[23]、白蠟蟲[26]的理化性質(zhì)較為相似。亞細(xì)胞定位預(yù)測顯示桑小頭木虱的FAR基因大多定位在細(xì)胞質(zhì)，與白蠟蟲FAR基因家族的預(yù)測結(jié)果[36]相同，說明PsmFAR基因發(fā)揮功能的主要場所是細(xì)胞質(zhì)。

結(jié)合其他已知昆蟲的FAR基因功能，以及桑小頭木虱若蟲、雌成蟲、雄成蟲體內(nèi)23個FAR基因的表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，桑小頭木虱的23個FAR基因可能參與發(fā)育、繁殖、蠟質(zhì)合成、體表角質(zhì)層合成、信息素合成及解毒等多個生物學(xué)功能，其中16個基因（69.56%）可能涉及繁殖和蠟質(zhì)合成功能，說明FAR基因家族可能在桑小頭木虱的繁殖及重要生理活動中發(fā)揮著重要作用，研究也初步證實干擾桑小頭木虱PsmFAR-22基因后，蠟質(zhì)合成及繁殖受到顯著影響（待發(fā)表），后續(xù)功能的進(jìn)一步驗證將為以FAR基因為靶標(biāo)的精準(zhǔn)防控藥劑的研發(fā)提供依據(jù)。

若蟲體內(nèi)有15個FAR基因的表達(dá)量顯著高于雌成蟲和雄成蟲，其中有13個基因在系統(tǒng)進(jìn)化樹中指征可能與蠟質(zhì)合成相關(guān)，而桑小頭木虱若蟲期全程分泌蠟質(zhì)，作為一項重要生理功能，蠟質(zhì)分泌可能作為桑小頭木虱針對性防控藥劑研發(fā)的重要靶標(biāo)。白蠟蟲的FAR基因家族有22個基因，其中有5個基因與泌蠟功能相關(guān)[37]。PsmFAR-15在若蟲和成蟲體內(nèi)的表達(dá)無顯著差異，全生育期穩(wěn)定表達(dá)，且表達(dá)量較高，在系統(tǒng)發(fā)育樹中，PsmFAR-15與PsFAR3、DmFAR、NlFAR6、NlFAR7、NlFAR9分為同一亞族，可能有相似的功能，如PsFAR3影響昆蟲發(fā)育和對農(nóng)藥的解毒[38]，DmFAR影響胚胎發(fā)育[39]，NlFAR6影響繁殖，NlFAR7影響CHC生物合成以及角質(zhì)層合成，NlFAR9影響角質(zhì)層合成以及繁殖[22]，因此推測PsmFAR-15可能與桑小頭木虱的發(fā)育、繁殖、角質(zhì)層合成、CHC生物合成及對農(nóng)藥的解毒等相關(guān)。PsmFAR-12和PsmFAR-18在雄成蟲體內(nèi)的表達(dá)量均高于雌成蟲和若蟲，其中PsmFAR-12的表達(dá)量顯著高于雌成蟲和若蟲，在系統(tǒng)發(fā)育樹中，該基因與AmFAR的同源關(guān)系較近[19]，而AmFAR影響蠟質(zhì)合成，推測PsmFAR-12可能主要參與蠟質(zhì)合成；雄成蟲體內(nèi)PsmFAR-18的表達(dá)量與雌成蟲無顯著差異，但顯著高于若蟲，推測該基因可能與雄成蟲特有的蜜露合成相關(guān)。PsmFAR-12是否參與雄成蟲特有的蜜露合成及其他生理功能還有待驗證，目前已研究昆蟲FAR基因的功能尚不完全，需進(jìn)一步通過基因敲除研究去證實。

頭胸部、腹部FAR基因的表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，在分析的14個FAR基因中，在雌雄成蟲頭胸部僅PsmFAR-3和PsmFAR-23的表達(dá)量顯著高于腹部，這與檢測的白蠟蟲[40]FAR基因表達(dá)量結(jié)果較為相似。桑小頭木虱腹部含有精巢、卵巢結(jié)構(gòu)，對這些差異顯著的FAR基因進(jìn)行研究，分析這些基因在桑小頭木虱繁殖過程中的功能，為針對降低其繁殖力方面進(jìn)行防控技術(shù)的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。PsmFAR-4和PsmFAR-21基因存在雌雄成蟲不同部位表達(dá)不一致的現(xiàn)象，在雌成蟲腹部的表達(dá)量顯著高于頭胸部，而在雄成蟲頭胸部卻高于腹部，說明這2個基因可能在雌蟲體內(nèi)具有調(diào)節(jié)繁殖等功能，而在雄成蟲體內(nèi)則可能存在協(xié)調(diào)信息素的合成及釋放功能，后續(xù)將進(jìn)一步驗證該功能，為FAR基因在桑小頭木虱繁殖、信息素合成與釋放功能的深入研究和阻斷方式的研究提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

<！--[if ！supportLists]-->[1]"<！--[endif]-->盧芙萍，"耿濤，"武華周，"王娜玉，"汪永松，婁德釗，"王樹昌."桑小頭木虱Paurocephala"sauteri"Enderlein生物學(xué)特性研究[J]."熱帶作物學(xué)報，"2020，"41（9）："1883-1888.

LU"F"P，"GENG"T，"WU"H"Z，"WANG"N"Y，"WANG"Y"S，"LOU"D"Z，"WANG"S"C."Biological"characteristics"of"Paurocephala"sauteri"Enderlein"（Hemiptera："Psylloidea："Psyllidae）[J]."Chinese"Journal"of"Tropical"Crops，"2020，"41（9）："1883-1888."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[2]"<！--[endif]-->李法圣."中國木虱志[M]."北京："科學(xué)出版社，"1976："226-227.

LI"F"S."Psyllidomorpha"of"China[M]."Beijing："Science"Press，"1976："226-227."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[3]"<！--[endif]-->楊集昆，"李法圣."小頭木虱屬五新種及母生滑頭木虱新屬種（同翅目："木虱科："小頭木虱亞科）[J]."武夷科學(xué)，"1986，"6："45-58.

YANG"J"K，"LI"F"S."Five"new"species"of"Paurocephalinae"and"a"new"species"of"Homalocephala"（Homoptera："Psyllidae："Paurocephalinae）[J]."Wuyi"Science"Journal，"1986，"6："45-58."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[4]"<！--[endif]-->CRAWFORD"D"L."The"psyllidae"of"borneo[J]."The"Philippine"Journal"of"Science，"1920，"17（4）："353-359.

<！--[if ！supportLists]-->[5]"<！--[endif]-->LIAO"Y，"YANG"M."First"record"of"the"mulberry"psyllid"Anomoneura"mori"Schwarz"（Hemiptera："Psylloidea："Psyllidae）"from"Taiwan[J]."Journal"of"Asia-pacific"Entomology，"2018，"21（2）："603-608.

<！--[if ！supportLists]-->[6]"<！--[endif]-->MIFSYD"D，"BURCKHARD"D."Taxonomy"and"phylogeny"of"the"old"world"jumping"plant-louse"genus"Paurocephala"（Insecta，"Hemiptera，"Psylloidea）[J]."Journal"of"Natural"History，"2002，"36（16）："1887-1986.

<！--[if ！supportLists]-->[7]"<！--[endif]-->KUWAYAMA"S."A"revision"of"the"Psyllidae"of"Taiwan[J]."Insecta"Matsumurana，"1931，"5（3）："117-133.

<！--[if ！supportLists]-->[8]"<！--[endif]-->盧芙萍，"王樹昌."海南桑樹害蟲識別及其防治圖譜[M]."北京："中國農(nóng)業(yè)科技出版社，"2019.

LU"F"P，"WANG"S"C."Identification"and"control"map"of"mulberry"pests"in"Hainan[M]."Beijing："China"Agricultural"Science"and"Technology"Press，"2019."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[9]"<！--[endif]-->鄭天祥，"錢雨農(nóng)，"張大羽."昆蟲脂肪酸合成通路關(guān)鍵基因的研究進(jìn)展[J]."中國生物工程雜志，"2017，"37（11）："19-27.

ZHENG"T"X，"QIAN"Y"N，"ZHANG"D"Y."Key"genes"involved"in"fatty"acids"biosynthesis"in"insects[J]."China"Biotechnology，"2017，"37（11）："19-27."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[10]"<！--[endif]-->敖艷."扶桑綿粉蚧蠟質(zhì)成分及合成相關(guān)基因far的研究[D]."杭州："浙江大學(xué)，"2019.

AO"Y."Studies"on"the"wax"compositions"and"its"biosynthesis"related"gene"far"in"cotton"mealybug，"Phenacoccus"solenopsis"Tinsley"（Hemiptera："Pseudococcidae）[D]."Hangzhou："Zhejiang"University，"2019."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[11]"<！--[endif]-->TEERAWANICHPAN"P，"QIU"X."Fatty"acyl-CoA"reductase"and"wax"synthase"from"Euglena"gracilis"in"the"biosynthesis"of"medium-chain"wax"esters[J]."Lipids，"2010，"45（3）："263-"273.

<！--[if ！supportLists]-->[12]"<！--[endif]-->DeAndrés-Gil"C，"Moreno-Pérez"A"J，"Villoslada-"Valbuena"M，"Halsey"K，"Martínez-Force"E，"Garcés"R"，"Kurup"S，"Beaudoin"F，"Salas"J"J，"Venegas-Calerón"M."Characterisation"of"fatty"acyl"reductases"of"sunflower"（Helianthus"annuus"L.）"seed[J]."Plant"Science，"2024，"341："111992.

<！--[if ！supportLists]-->[13]"<！--[endif]-->Doan"T"T，"Carlsson"A"S，"Hamberg"M，"Bülow"L，"Stymne"S，"Olsson"P."Functional"expression"of"five"Arabidopsis"fatty"acyl-CoA"reductase"genes"in"Escherichia"coli.[J]."Plant"Physiology，"2009，"166（8）："787-796.

<！--[if ！supportLists]-->[14]"<！--[endif]-->Metz"J"G，"Pollard"M"R，"Anderson"L，"Hayes"T"R，"LASSNER"M"W."Purification"of"a"jojoba"embryo"fatty"acyl-coenzyme"A"reductase"and"expression"of"its"cDNA"in"high"erucic"acid"rapeseed[J]."Plant"Physiology，"2000，"122（3）："635-644.

<！--[if ！supportLists]-->[15]"<！--[endif]-->Hellenbrand"J，"Biester"E"M，"Gruber"J，"Hamberg"M，"Frentzen"M."Fatty"acyl-CoA"reductases"of"birds[J]."BMC"Biochemistry，"2011，"12："64.

<！--[if ！supportLists]-->[16]"<！--[endif]-->Cheng"J"B，"Russell"D"W."Mammalian"wax"biosynthesis."I."Identification"of"two"fatty"acyl-coenzyme"A"reductases"with"different"substrate"specificities"and"tissue"distributions[J]."Biological"Chemistry，"2004，"279（36）："37789-37797.

<！--[if ！supportLists]-->[17]"<！--[endif]-->Honsho"M，"Asaoku"S，"Fujiki"Y."Posttranslational"regulation"of"fatty"acyl-CoA"reductase"1，"Far1，"controls"ether"glycerophospholipid"synthesis[J]."Biological"Chemistry，"2010，"285（12）："8537-8542.

<！--[if ！supportLists]-->[18]"<！--[endif]-->Tong"H，"Wang"Y，"Wang"S，"Omar"M"A"A，"Li"Z，"Li"Z，"Ding"S，"Ao"Y，"Wang"Y，"Li"F，"Jiang"M."Fatty"acyl-CoA"reductase"influences"wax"biosynthesis"in"the"cotton"mealybug，"Phenacoccus"solenopsis"Tinsley[J]."Communications"Biology，"2022，"5（1）："1108.

<！--[if ！supportLists]-->[19]"<！--[endif]-->Teerawanichpan"P，"Robertson"A"J，"Qiu"X."A"fatty"acyl-CoA"reductase"highly"expressed"in"the"head"of"honey"bee"（Apis"mellifera）"involves"biosynthesis"of"a"wide"range"of"aliphatic"fatty"alcohols[J]."Insect"Biochemistry"and"Molecular"Biology，"2010，"40（9）："641-649.

<！--[if ！supportLists]-->[20]"<！--[endif]-->Dou"X，"Zhang"A，"Jurenka"R."Functional"identification"of"fatty"acyl"reductases"in"female"pheromone"gland"and"tarsi"of"the"corn"earworm，"Helicoverpa"zea[J]."Insect"Biochemistry"and"Molecular"Biology，"2020，"116："103260.

<！--[if ！supportLists]-->[21]"<！--[endif]-->Yang"P，"Zhu"J"Y，"Gong"Z"J，"Xu"D"L，"Chen"X"M，"Liu"W"W，"Lin"X"D，"Li"Y"F."Transcriptome"analysis"of"the"Chinese"white"wax"scale"Ericerus"pela"with"focus"on"genes"involved"in"wax"biosynthesis[J]."PLoS"One，"2012，"7（4）："e35719.

<！--[if ！supportLists]-->[22]"<！--[endif]-->Li"D"T，"Dai"Y"T，"Chen"X，"Wang"X"Q，"Li"Z"D，"Moussian"B，"Zhang"C"X."Ten"fatty"acyl-CoA"reductase"family"genes"were"essential"for"the"survival"of"the"destructive"rice"pest，"Nilaparvata"lugens[J]."Pest"Management"Science，"2020，"76（7）："2304-2315.

<！--[if ！supportLists]-->[23]"<！--[endif]-->李想."煙粉虱脂酰輔酶A還原酶基因家族鑒定分析及功能研究[D]."新鄉(xiāng)："河南科技學(xué)院，"2023.

Li"x."Identification"and"functional"analysis"of"FAR"gene"family"in"Bemisia"taba[D]."Xinxiang："Henan"Institute"of"Science"and"Technology，"2023."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[24]"<！--[endif]-->Luo"J，"Liang"S"J，"Li"J"Y，"Xu"Z"P，"Li"L，"Zhu"B"Q，"Li"Z，"Lei"C"L，"Lindsey"K，"Chen"L"Z，"Jin"S"X，"Zhang"X"L."A"transgenic"strategy"for"controlling"plant"bugs"（Adelphocoris"suturalis）"through"expression"of"double-stranded"RNA"homologous"to"fatty"acyl-coenzyme"A"reductase"in"cotton[J]."New"Phytologist，"2017，"215（3）："1173-1185.

<！--[if ！supportLists]-->[25]"<！--[endif]-->Fan"X，"Zhang"W."Genome-wide"identification"of"FAR"gene"family"and"functional"analysis"of"NlFAR10"during"embryogenesis"in"the"brown"planthopper"Nilaparvata"lugens[J]."International"Journal"of"Biological"Macromolecules，"2022，"223（Pt"A）："798-811.

<！--[if ！supportLists]-->[26]"<！--[endif]-->柳偉，"安佳琪，"高熹，"楊璞."白蠟蟲脂酰輔酶A還原酶基因家族鑒定及序列分析[J]."云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)），"2022，"37（5）："743-752.

Liu"W，"An"j"q，"gao"x，"yang"p."Identification"and"sequence"analyses"of"fatty"acyl-CoA"reductase"gene"family"of"the"Chinese"white"wax"scale"insect"（Ericerus"pela）[J]."Journal"of"Yunnan"Agricultural"University"（Natural"Science），"2022，"37（5）："743-752."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[27]"<！--[endif]-->王瑜桑，"夏快飛，"張明永，"黃煥超，"嚴(yán)寒靜，"張宏意，"何夢玲."基于轉(zhuǎn)錄組測序的廣藿香MYC基因家族鑒定與分析[J/OL]."分子植物種，"1-10."（2024-01-25）[2025-02-08]."http：//"kns."cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20240124.1734.006.html.

Wang"y"s，"xia"k"f，"zhang"m"y，"huang"h"c，"yan"h"j，"zhang"h"y，"he"m"l."Identification"and"analysis"of"MYC"gene"family"based"on"transcriptome"data"in"Pogostemon"cablin[J/OL]."Molecular"Plant"Breeding，"1-10."（2024-01-"25）[2025-02-08]."http：//kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S."20240124.1734.006.html."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[28]"<！--[endif]-->Chen"C，"Chen"H，"Zhang"Y，"Thomas"H"R，"Frank"M"H，"He"Y，"Xia"R."TBtools："an"integrative"toolkit"developed"for"interactive"analyses"of"big"biological"data[J]."Molecular"Plant，"2020，"13（8）："1194-1202.

<！--[if ！supportLists]-->[29]"<！--[endif]-->Chao"J"T，"Kong"Y"Z，"Wang"Q，"Sun"Y"H，"Gong"D"P，"Lv"J，"Liu"G"S."MapGene2Chrom，"a"tool"to"draw"gene"physical"map"based"on"Perl"and"SVG"languages[J]."Hereditas，"2015，"37（1）："91-97.

<！--[if ！supportLists]-->[30]"<！--[endif]-->張國莉，"周倩怡，"余小奎，"趙胤澤，"張祥林，"田潔."基于轉(zhuǎn)錄組的大蒜水通道蛋白基因家族的鑒定與分析[J]."分子植物育種，"2024，"22（24）："8034-8047.

Zhang"g"l，"zhou"q"y，"yu"x"k，"zhao"y"z，"zhang"x"l，"tian"j."Transcriptome-based"identification"and"analysis"of"the"garlic"aquaporins"gene"family[J]."Molecular"Plant"Breeding，"2024，"22（24）："8034-8047."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[31]"<！--[endif]-->向春繁，"高青青，"袁成曉，"張笑云，"梁艷麗，"趙艷."燈盞花NAC轉(zhuǎn)錄因子家族的鑒定及生物信息學(xué)分析[J/OL]."分子植物育種，"1-17."（2024-07-18）[2025-02-10]."http：//kns.cnki."net/kcms/detail/46.1068.S.20240704.1132.002.html.

Xiang"c"f，"gao"q"q，"yuan"c"x，"zhang"x"y，"liang"y"l，"zhao"y."Identification"and"bioinformatics"analysis"of"the"NAC"transcription"factor"family"in"Erigeron"breviscapus"[J/OL]."Molecular"Plant"Breeding，"1-17."（2024-07-18）[2025-"02-10]."http：//kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20240704."1132.002.html."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[32]"<！--[endif]-->沈紅建，"鄧錦清，"廖柏勇，"張碧佩，"李永泉，"王溢."高州油茶NAC轉(zhuǎn)錄因子家族鑒定及生物信息學(xué)分析[J]."湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，"2024（7）："7-14.

SHEN"H"J，"DNEG"J"Q，"LIAO"B"Y，"ZHANG"B"P，"LI"Y"Q，"WANG"Y."Identification"and"bioinformatics"analysis"of"NAC"transcription"factor"family"in"Camellia"drupifera"Loureiro[J]."Hunan"Agricultural"Sciences，"2024（7）："7-14."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[33]"<！--[endif]-->臧文蕊，"馬明，"硨根，"哈斯阿古拉."甜瓜BZR轉(zhuǎn)錄因子家族基因的全基因組鑒定及表達(dá)模式分析[J]."生物技術(shù)通報，"2024，"40（7）："163-171.

Zang"w"r，"ma"m，"che"g，"HASI"A"g"l."Genome-wide"identification"and"expression"pattern"analysis"of"BZR"transcription"factor"gene"family"of"melon[J]."Biotechnology"Bulletin，"2024，"40（7）："163-171."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[34]"<！--[endif]-->梁思佳."利用植物介導(dǎo)的RNAi技術(shù)創(chuàng)造棉花抗盲蝽新種質(zhì)[D]."武漢："華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，"2021.

Liang"S"j."Plant-mediated"RNAi"to"create"a"new"cotton"germplasm"resistant"to"plant"bugs[D]."Wuhan："Huazhong"Agricultural"University，"2021."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[35]"<！--[endif]-->金高晨，"李冉."水稻與褐飛虱的分子互作研究進(jìn)展[J/OL]."生命科學(xué)，"1-24."（2024-12-12）[2025-01-02]."http：//kns.cnki."net/kcms/detail/31.1600.Q.20241211.1755.002.html.

Jin"g"c，"li"r."Recent"advances"in"rice"and"brown"planthopper"molecular"interaction[J/OL]."Chinese"Bulletin"of"Life"Sciences，"1-24."（2024-12-12）[2025-01-02]."http：//kns.cnki."net/kcms/detail/31.1600.Q.20241211.1755.002.html."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[36]"<！--[endif]-->胡艷紅."白蠟蟲脂酰輔酶A還原酶基因（EpFAR）的克隆表達(dá)與功能研究[D]."南京："南京林業(yè)大學(xué)，"2018.

Hu"y"h."Cloning，"expression"characterization"and"functional"assay"of"a"fatty"acyl-CoA"reductase"gene"in"scale"insect，"Ericerus"pela"Chavannes"（Hemiptera："Coccoidea）[D]."Nanjing："Nanjing"Forestry"University，"2018."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[37]"<！--[endif]-->柳偉."基于基因組分析的白蠟蟲與兩種內(nèi)生真菌研究及白蠟蟲FAR基因家族鑒定[D]."北京："中國林業(yè)科學(xué)研究院，"2022.

Liu"W."Study"on"the"Chinese"white"wax"sale"insect"and"two"endogenous"fungi"based"on"genome"analysis"and"identification"of"FAR"gene"family"of"the"Chinese"white"wax"sale"insect[D]."Beijing："Chinsese"Academy"of"Forestry，"2022."（in"Chinese）

<！--[if ！supportLists]-->[38]"<！--[endif]-->Li"X"L，"Zheng"T"X，"Zheng"X"W，"Han"N，"Chen"X"X，"Zhang"D"Y."Molecular"characterization"of"two"fatty"acyl-CoA"reductase"genes"from"Phenacoccus"solenopsis"（Hemiptera："Pseudococcidae）[J]."Journal"of"Insect"Science，"2016，"16（1）："49.

<！--[if ！supportLists]-->[39]"<！--[endif]-->Jaspers"M"H，"Pflanz"R，"Riedel"D，"Kawelke"S，"Feussner"I，"Schuh"R."The"fatty"acyl-CoA"reductase"waterproof"mediates"airway"clearance"in"Drosophila[J]."Developmental"Biology，"2014，"385（1）："23-31.

<！--[if ！supportLists]-->[40]"<！--[endif]-->胡艷紅，"楊璞，"陳曉鳴，"徐冬麗."白蠟蟲脂酰輔酶A還原酶多克隆抗體的制備[J]."林業(yè)科學(xué)研究，"2014，"27（1）："82-85.

Hu"y"h，"yang"p，"chen"x"m，"xu"d"l."Preparation"of"polyclonal"antibody"against"Ericerus"pela"FAR1"peptide[J]."Forest"Research，"2014，"27（1）："82-85."（in"Chinese）