近日,西南大学侯勇教授团队在《Journal of Insect Physiology》发表研究,系统阐明家蚕两种类弹性蛋白 BmCPR151、BmCPR140 协同调控成虫翅发育的分子机制,为仿生弹性材料创制、鳞翅目害虫防控提供理论支撑。 弹性蛋白 Resilin 是昆虫表皮关键弹性结构蛋白。研究鉴定家蚕短型类弹性蛋白基因 BmCPR151,该基因在蛹期触角、成虫翅特异性高表达,在鳞翅目昆虫中序列保守。团队利用 CRISPR/Cas9 技术构建单基因、双基因敲除突变体,表型检测发现:敲除突变体均出现翅面积缩小、翅脉变薄、触角变短,双敲除个体翅纹显著褪色,翅力学测试显示突变体翅抗弯刚度大幅下降。
转录组分析表明,双基因敲除会造成翅内 98 个表皮蛋白基因显著下调,表皮蛋白表达平衡被破坏,进而阻碍翅正常发育;色素合成关键上游基因 TH 下调,直接造成翅纹褪色。体外交联实验证实两种蛋白均可形成弹性特征蓝色荧光,长片段 BmCPR140 交联弹性更强,二者存在功能分化与互补。该研究完善了鳞翅目弹性蛋白发育调控理论,一方面为特色家蚕种质分子改良提供靶点;另一方面基于两类蛋白弹性差异,为高回弹仿生生物材料开发提供蛋白模板。研究获国家自然科学基金、重庆市自然科学基金等课题资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2026.105036
