近日,西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心李志清教授课题组在昆虫学国际期刊《Insect Biochemistry and Molecular Biology》发表了题为“Centromere protein J governs reproductive development and fertility in the silkworm Bombyx mori”的研究成果,首次系统阐明了着丝粒蛋白CENPJ在鳞翅目昆虫家蚕中的生殖调控功能。
CENPJ是一种在演化上高度保守的着丝粒蛋白,对细胞分裂过程中染色体的准确分离至关重要。研究显示,CENPJ在家蚕的卵巢和睾丸中表达量极高。通过CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除该基因后,突变体家蚕虽然能够正常生长发育,但无论是雄性还是雌性,均表现出几乎完全的不育。进一步分析发现,CENPJ缺失会导致卵巢和睾丸发育严重缺陷。雌性家蚕的输卵管缩短、卵子堆积;雄性家蚕则出现睾丸形态异常,同时可育和不育两种类型的精子形成均受到破坏。此外,受精所需的雌性生殖结构储精囊和受精囊也发生畸形,阻碍了精子运动,导致精子无法完成受精。分子检测显示,CENPJ的缺失显著抑制了细胞周期和性腺发育相关基因的表达,进而调控了生殖细胞的增殖与发育。

该研究不仅揭示了细胞分裂基础机制与复杂生殖器官发育之间的内在联系,更重要的是,由于CENPJ基因在鳞翅目等重大农业害虫中高度保守,研究者认为,这一基因可作为一个极具潜力的分子靶点。未来,通过RNA干扰等技术干预CENPJ功能,有望开发出一种新型的“基因绝育”策略,实现绿色、高效的害虫防控。
西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心硕士研究生张鋆潇为该论文的第一作者,李志清教授为通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划项目(2022YFD1201600,第一资助)、重庆市自然科学基金及重庆市技术创新与应用发展专项等项目的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ibmb.2026.104606