昆蟲海藻糖代謝及其影響因素的研究進展

·PAGE152· 應用昆蟲學報ChineseJournalofAppliedEntomology 55卷2期 朱江燕等:昆蟲海藻糖代謝及其影響因素的研究進展 ·PAGE151·應用昆蟲學報ChineseJournalofAppliedEntomology2018,55(2):145152.DOI:10.7679/j.issn.20951353.2018.022*資助項目Supportedprojects：國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973計劃，2013CB127600）；國家自然科學基金重點項目（31630060）；國家自然科學基金面上項目（31672079）**第一作者Firstauthor，E-mail：zhujiangyan2012@163.com***通訊作者Correspondingauthor，E-mail：xxchen@收稿日期Received：2017-04-25，接受日期Accepted：2018-01-04昆蟲海藻糖代謝及其影響因素的研究進展*朱江燕**黃健華時敏陳學新***（浙江大學昆蟲科學研究所，農業(yè)部農業(yè)昆蟲學重點實驗室，杭州310058）摘要海藻糖廣泛存在于細菌、真菌、動物和植物中。它不僅作為能量儲備物質，在外界環(huán)境脅迫或內部代謝紊亂時，也可作為保護因子，保護其生命體度過逆境。昆蟲海藻糖合成酶與海藻糖酶分別是海藻糖合成與分解的關鍵酶，合成的海藻糖在海藻糖轉運蛋白的幫助下由胞內進入胞外。胰島素與脂動激素直接參與昆蟲糖代謝，保幼激素與蛻皮激素通過和胰島素與脂動激素通路偶聯(lián),間接參與調控昆蟲海藻糖代謝。海藻糖代謝途徑和昆蟲生長發(fā)育密切相關，昆蟲海藻糖代謝信號通路為開發(fā)害蟲控制的新靶標提供理論依據(jù)。關鍵詞海藻糖，海藻糖酶，海藻糖合成酶，昆蟲海藻糖代謝AdvancesinresearchonthetrehalosemetabolismininsectsZHUJiang-Yan**HUANGJian-HuaSHIMinCHENXue-Xin***(MinistryofAgricultureKeyLaboratoryofAgriculturalEntomologyandInstituteof

InsectSciences,ZhejiangUniversity,Hangzhou310058,China)AbstractTrehaloseiswidelydistributedinbacteria,fungi,animalsandplants.Otherthanmaintainingenergyresources,trehalosealsocanprovidesomeprotectionagainstadverseenvironmentalconditionsormetabolicdysfunction.Trehalose6-phosphatesynthaseandtrehalasearetwoimportantenzymesintrehalosebio-synthesisandlysis.Trehaloseistransportedfromcellswiththehelpofthetrehalosetransporter.Insulinandadipokinetichormoneregulatethecarbohydratemetabolismdirectly,whereasjuvenilehormoneandecdysonedosoindirectlybycouplingwithinsulinandadipokinetichormone.Becausethetrehalosemetabolismplayssuchakeyroleininsectdevelopment,itsrelatedsignalingpathwayscouldbenewtargetsforpestcontrolinthefuture.Keywordstrehalose,trehalase,trehalosephosphatesynthase,trehalosemetabolismininsects海藻糖（Trehalose），一種非還原型雙糖，于1832年在麥角菌中首次報道，隨后在細菌、真菌、昆蟲和植物中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)（Elbeinetal.，2003）。海藻糖不僅可作為能量存儲物質，為生物體代謝提供能量，同時也可作為保護因子，幫助生物體順利度過逆境。例如，作為分子伴侶或抗氧化劑，抵抗干燥、高濕、低溫、氧化等環(huán)境壓力（Benaroudjetal.，2001；Elbeinetal.，2003；Croweetal.，2005）；在植物體內控制花序開花（Satoh-Nagasawaetal.，2006）；在哺乳動物體內促進自噬，清除變異蛋白（Sarkaretal.，2007）；還可減輕由于多聚谷氨酰胺聚積引起的亨廷頓舞蹈癥（Tanakaetal.，2004）。海藻糖是昆蟲血淋巴中最重要的糖類物質，占昆蟲血淋巴糖類總量的80%-90%，有昆蟲的“血糖”之稱，海藻糖分子式如圖1所示（Elbeinetal.，2003）。由兩個葡萄糖分子通過,-1,1-、,-1,1-trehalose與,-1,1-trehalose3種不同結構的海藻糖，但目前通過提取與人工合成均只得到，-1，1-trehalose（Elbeinetal.，2003）。昆蟲血淋巴中的海藻糖濃度并不由體內的穩(wěn)態(tài)調控，而是一種應激代謝物，當自身營養(yǎng)狀態(tài)或外界環(huán)境發(fā)生劇烈變化時，血淋巴中海藻糖濃度可自由變化以達到適應環(huán)境，利于生長的目的。例如：黑腹果蠅Drosophilamelanogaster在干旱缺水的環(huán)境下，其血淋巴中海藻糖含量會顯著升高，在細胞表面形成特殊的保護膜，保護生物大分子結構不被破壞（Thoratetal.，2012）；向南極搖蚊Belgicaantarctica體內注射海藻糖也可提高其干旱耐受力（Benoitetal.，2009）；低溫處理異小桿線蟲Heterorhabditisbacteriophora3h后，海藻糖含量較對照組上升5-6倍（Jagdaleetal.，2005）；高溫處理意大利蝗Calliptamusitalycus至36℃時，海藻糖含量逐漸上升抵抗高溫逆境（李爽等，2015）；梨小食心蟲Grapholithamolesta滯育幼蟲體內海藻糖含量極顯著高于非滯育幼蟲體內海藻糖含量（郭婷婷等，2013）。圖1海藻糖的結構（Elbeinetal.，2003）Fig.1Structureoftrehalose(Elbeinetal.,2003)激素在昆蟲糖代謝中具有重要的作用。例如：胰島素（Insulin）直接參與昆蟲糖代謝，是昆蟲體內最直接的降糖激素。在黑腹果蠅幼蟲中顯微注射0.2pmolDrosophilainsulin-likepeptide5（DILP5）20min后，海藻糖含量即顯著下降（Sajidetal.，2011）；向家蠶Bombyxmori幼蟲中顯微注射Insulin，血淋巴中海藻糖含量下降，脂肪體中糖原含量下降，糖原磷酸化酶活性升高，表明胰島素促進了昆蟲的碳水化合物的消耗（Satakeetal.，1997）。脂動激素（Adipokinetichormone，AKH）主要參與昆蟲脂代謝，與糖代謝偶聯(lián)，通過激活糖原磷酸化酶的活性，降低糖原含量，從而提高血淋巴海藻糖含量，是昆蟲體內最直接的升糖激素（LeeandPark，2004），起著與胰島素相拮抗的作用。重要的是，昆蟲中由胰島素與AKH調控的糖代謝與哺乳動物中由胰島素和胰高血糖素調控的糖代謝類似，二者協(xié)同作用，調控生物體的代謝穩(wěn)態(tài)。保幼激素（Juvenilehormone，JH）主要作用于昆蟲的發(fā)育和生殖，在幼蟲期，保幼激素阻止昆蟲化蛹；在成蟲期，保幼激素調控雌成蟲發(fā)育成熟。此外，在信號傳導上，JH信號通路與胰島素信號通路交叉，參與調控昆蟲的血糖代謝（Xuetal.，2013）。蛻皮激素（Ecdysone）由前胸腺分泌，主要參與昆蟲蛻皮與翅芽的生成，此外，在前胸腺中，蛻皮激素信號與胰島素信號通路偶聯(lián)，調控昆蟲能量代謝（Yamanakaetal.，2013）。本文主要綜述昆蟲海藻糖代謝的途徑及其內源激素對海藻糖代謝的調控及影響。1昆蟲海藻糖的代謝途徑1.1海藻糖的合成昆蟲海藻糖的合成路徑共5種，分別是TPS/TPP途徑、TS途徑、TreY/TreZ途徑、TreP途徑、TreT途徑（Avonceetal.，2006）。其中，TPS/TPS途徑廣泛分布于細菌、真菌、古生菌、昆蟲和植物中（Elbeinetal.，2003），是研究地最為深入的一種途徑；TS途徑在脂肪桿菌屬Pimelobactersp.中有過報道（Higashiyama，2002）；TreY/TreZ途徑在硫化葉菌屬Sulfolobus中被發(fā)現(xiàn)（StreeterandBhagwat，1999）；TreP途徑在雙孢蘑菇Agaricusbisporus中報道過（Wannetetal.，1998）；TreT途徑僅在嗜熱高溫球菌Thermococcuslitoralis中有過報道（Quetal.，2004）。昆蟲海藻糖TPS/TPP途徑，具體為尿苷二磷酸葡萄糖（Uridinediphosphate-phosphate，G6P）在海藻糖磷酸合成酶（Trehalose6-phosphatesynthase，TPS）的作用下合成6-磷酸海藻糖（Trehalose-6-phosphate，T6P），而后，TPP）的作用下合成海藻糖（Trehalose）（Avonceetal.，2006）。目前已有黑腹果蠅、家蠶、東亞飛蝗Locustamigratoria、蔥蠅Deilaantiqua、赤擬谷盜Triboliumcastaneum等40多種昆蟲TPS基因被克隆出來。TPS是海藻糖合成的關鍵酶，具有非常保守的TPSdomain與TPPdomain（唐斌等，2014）。外界環(huán)境脅迫或人為干預TPS基因的表達都會帶來海藻糖水平的變化。例如，黑腹果蠅體內的實驗研究表明：當外界環(huán)境缺水干燥時，體內TPS酶活逐漸升高、海藻糖含量逐漸升高；干燥10h后補充水分，發(fā)現(xiàn)TPS酶活逐漸降低，海藻糖含量逐漸下降直至恢復到正常水平（Thoratetal.，2012）。TPS在脂肪體中高度表達，但不同昆蟲中，仍有在其他組織表達的情況。例如，在紅褐斑腿蝗Catantopspinguis中，TPS基因主要在脂肪體、精巢與馬氏管中表達（Tangetal.，2011），在甜菜夜蛾Spodopteraexigua中，TPS基因主要在脂肪體和卵巢中表達（Tangetal.，2010）。然而，作為海藻糖合成的最后一個基因TPP并非在所有的昆蟲中都有表達，例如，在蔥蠅中同時克隆獲得了DaTPS與DaTPP，但是在甜菜夜蛾、紅褐斑腿蝗、東亞飛蝗中均未獲得TPP序列。目前的預測是TPS基因在這些物種中可能存在不同的剪接功能，同時執(zhí)行著TPS與TPP兩個基因的功能。1.2海藻糖的轉運脂肪體中合成的海藻糖不可以直接穿過細胞膜，需要在海藻糖轉運蛋白（Trehalosetransporter1，TRET1）的幫助下進入胞外，隨后經血淋巴運往昆蟲各組織，為生命活動提供能量（Kikawadaetal.，2007；Kanamorietal.，2010）。lugens等昆蟲中克隆出TRET1（Kikawadaetal.，2007；Kikutaetal.，2012；Liuetal.，2013）。非洲搖蚊TRET1定位于細胞膜，編碼504aa，預測共有12個跨膜結構域，主要在脂肪體中表達。它轉運海藻糖具有雙向性，依賴于胞內外的海藻糖濃度差，而不受pH的影響。外界環(huán)境干旱或高鹽可誘導TRET1的表達，使脂肪體中更多的海藻糖被運至血淋巴，幫助昆蟲度過逆境（Kikawadaetal.，2007）。TRET1轉運海藻糖具有特異性，沉默岡比亞按蚊的TRET1基因后，血淋巴中海藻糖濃度降低，在干旱和高溫的環(huán)境下存活率降低（Liuetal.，2013）。1.3海藻糖的分解海藻糖酶（Trehalase），一種糖苷酶，是目前已知的唯一分解海藻糖的酶（Avonceetal.，2006），將一分子海藻糖分解為兩分子葡萄糖。海藻糖酶呈兩種類型：游離型Tre-1和與膜結合型Tre-2。Tre-1無跨膜區(qū)，主要分布于昆蟲的血淋巴、中腸和卵中（ValaitisandBowers，1993；Silvaetal.，2009），負責分解胞內的海藻糖。Tre-2具有跨膜區(qū)，主要分布于飛行肌、卵巢、中腸和神經系統(tǒng)中（ShimadaandYamashita，1979；StrangandClement，1980；Wegeneretal.，2003），負責分解胞外的海藻糖。Gomez等（2013）通過對14種昆蟲膜結合性海藻糖酶與26種昆蟲游離型海藻糖酶的序列進行系統(tǒng)發(fā)育分析，發(fā)現(xiàn)在進化關系上游離型海藻糖酶可能起源于膜結合性海藻糖酶。海藻糖酶作為海藻糖去向的唯一途徑，在調控代謝中具有重要作用。例如，外界環(huán)境缺水干燥時，黑腹果蠅體內的海藻糖酶酶活下降，海藻糖去向減少，血淋巴中海藻糖濃度升高，作為耐旱保護因子，幫助昆蟲清除體內由于干旱產生的活性氧（Rizzoetal.，2010）。此外，在褐飛虱中干擾TRE-1后，海藻糖合成通路上的己糖激酶（Hexokinase）、葡萄糖-6-磷酸異構酶（Glucose-6-phosphateisomerase，G6PI）等表達均顯著下調（Zhaoetal.，2016）。2內源激素對海藻糖代謝的影響2.1胰島素（Insulin）隨著基因組測序及生物信息挖掘技術的發(fā)展，2001年首次在黑腹果蠅中獲得7個胰島素基因DILP1-DILP7，其中DILP1-DILP5與哺乳動物的胰島素有較高的同源性，而DILP6、DILP7則同源性較低（Brogioloetal.，2001），并隨后鑒定出由翅芽分泌第8個胰島素基因DILP8（Garellietal.，2012）。此后，胰島素的功能性驗證成為學者們的研究熱點。1975-1978年間，學者們相繼發(fā)現(xiàn)，cells，MNC）分泌的激素具有降低海藻糖含量的功能（Normann，1975；ChenandFriedman，1977；Duve，1978），并隨后發(fā)現(xiàn)這些降糖激素分別是DILP2、DILP3和DILP5，均由位于腦中的神經分泌細胞（Insulinproducingcells，IPCs）分泌（Ikeyaetal.，2002；Rulifsonetal.，2002；Gronkeetal.，2010）。采用DILP2promoter表達細胞致死因子，使黑腹果蠅的IPCs無法正常分泌胰島素后，此類突變體黑腹果蠅血淋巴中海藻糖與葡萄糖的含量較野生型黑腹果蠅血淋巴中海藻糖與葡萄糖的含量高38%，利用轉基因手段使DILP2重新在突變體黑腹果蠅中表達后，血淋巴中海藻糖與葡萄糖含量則下降至正常水平，表明DILP2類似于哺乳動物中的胰島素，當糖濃度較高時發(fā)揮著降糖功能（Broughtonetal.，2005）。利用免疫組化手段將黑腹果蠅脂聯(lián)素受體（Adiponeticreceptor，AdipoR）定位于IPCs，敲除黑腹果蠅IPCs中的AdipoR可使得海藻糖、葡萄糖含量升高，表明胰島素在調控糖代謝中自身也同樣受脂聯(lián)素（Adiponectin）調控（Kwaketal.，2013），干擾位于IPCs中的五羥色胺受體（5-hydroxytrptamine，5-HT1A）后，DILP2和DILP5的mRNA水平上升，血淋巴中海藻糖與葡萄糖含量也顯著上升，表明5-HT1A通過調控胰島素的表達，參與到昆蟲的能量代謝中（Luoetal.，2014）。除胰島素本身外，與胰島素代謝有關的酶也自然地參與到昆蟲的糖代謝中。例如，胰島素降解酶（Insulindegradingenzyme，IDE），一種當血液中胰島素有富余時用于清除胰島素的酶。IDE被認為是二型糖尿病和阿爾茲海默癥的病原物，在黑腹果蠅中，敲除IDE后發(fā)現(xiàn)，血淋巴中葡萄糖含量無變化，海藻糖含量上升，說明IDE在糖代謝中的保守功能（Tsudaetal.，2010）。隨著黑腹果蠅胰島素功能研究的深入，其他物種中的胰島素的功能研究相繼成為學者們的研究熱點。在饑餓狀態(tài)下，小菜蛾ILP表達受到抑制，且海藻糖含量顯著上升，當用RNAi敲除小菜蛾ILP后，生理學現(xiàn)象與饑餓導致的現(xiàn)象類似，表明小菜蛾的胰島素基因具有降糖功能（Kumaretal.，2016）。向埃及伊蚊Aedesaegypti體內分別注射1、10、100pmol的ILP3均可使埃及伊蚊體內海藻糖含量顯著下降，糖原含量顯著上升（Brownetal.，2008）。在5齡甜菜夜蛾幼蟲中，利用RNAi技術敲除甜菜夜蛾ILP48h后，血淋巴中海藻糖含量顯著上升（KimandHong，2015）。2.2脂動激素（Adipokinetichormone，AKH）AKH由昆蟲心側體分泌，是昆蟲脂肪體中能量代謝轉運的重要激素（Noyesetal.，1995），將脂肪體中的糖原與三酰甘油轉化為海藻糖與甘油二酸酯，用于能量供應。與哺乳動物中胰腺細胞分泌的胰高血糖素相似，昆蟲AKH由脂動素分泌細胞（Adipokineticproducingcell，APC）分泌，作用于G蛋白偶聯(lián)受體（Gprotein-coupledreceptors，GPCR），促進脂類分解，糖酵解和脂肪體中海藻糖的產生（VanderHorstetal.，2001；Baumbachetal.，2014）。AKH的體外注射實驗證實了它具有升糖功能。例如，向5齡家蠶幼蟲體內注射AKH，2h內可引起血淋巴海藻糖濃度的激增（Odaetal.，2000），AKH引發(fā)脂裂解引起胞內鈣流增加以及環(huán)腺苷酸（Cyclicadenosinemonophosphatecamp，cAMP）濃度的提高，隨后cAMP激活cAMP-依賴蛋白激酶（ProteinkinaseA，PKA），將脂代謝與糖代謝偶聯(lián)起來（Arreseetal.，1999）。另一些研究也同樣驗證了糖代謝-脂代謝偶聯(lián)，研究表明昆蟲脂肪體中合成海藻糖是一種需能反應，通過對美洲大蠊Periplanetaamericana和馬德拉蜚蠊Leucophaeamaderae的研究發(fā)現(xiàn)，海藻糖的合成與脂肪酸的氧化偶聯(lián)（McDougallandSteele，1988），AKH誘發(fā)脂肪酸氧化，當AKH分泌不足或脂肪酸氧化被抑制時，海藻糖代謝也同樣受到影響。一些研究表明，阻斷黑腹果蠅中產生AKH的神經元，使其不能正常分泌AKH，則血淋巴中海藻糖濃度顯著下降（Isabeletal.，2005）。類似的，利用轉基因手段產生無AKH的突變體黑腹果蠅，發(fā)現(xiàn)突變體黑腹果蠅的代謝速率減慢，血淋巴中海藻糖濃度降低，對饑餓具有更強的耐受力（Sajwanetal.，2015）。2.3保幼激素（Juvenilehormone，JH）保幼激素酸甲基轉移酶（Juvenilehormoneacidmethyltransferase，JHAMT），是參與保幼激素合成的關鍵酶。Singtripop等（2005）以赤擬谷盜為實驗材料，利用RNAi技術使JHAMT表達下調，檢測到成蟲存活率逐漸降低。此外，糖濃度檢測實驗表明，干擾JHAMT4-6d后，葡萄糖/海藻糖比例顯著下降，海藻糖含量有所升高。通過檢測海藻糖代謝相關基因的轉錄水平后發(fā)現(xiàn)，海藻糖酶轉錄水平顯著下降，海藻糖轉運蛋白TRET轉錄水平顯著下降，海藻糖合成酶TPS轉錄水平無明顯變化，表明海藻糖含量的升高源于海藻糖分解減少。通過探究顯著下調的兩個基因組織分布后發(fā)現(xiàn)，TRET轉錄下降主要位于脂肪體與消化道，海藻糖酶轉錄下降主要位于脂肪體，消化道和腦。對JHAMT干擾后的赤擬谷盜，表面重新添加0.5、l、10mmol·L1保幼激素類似物（Juvenilehormoneanalogs，JHA），在消化道中檢測到TRET轉錄顯著上調，在脂肪體和腦中檢測到海藻糖酶轉錄也顯著上調。實驗表明，由JHAMT干擾帶來的高糖現(xiàn)象可由人工補充保幼激素挽回，JH可通過調控海藻糖代謝相關基因的轉錄來改變赤擬谷盜血糖含量（Xuetal.，2013）。保幼激素人工添加造成的降糖效應也在其具有長期滯育的習性，每年的9月至次年6月均是其滯育期。以2月為時間點，外部施加JHA，16d后可檢測到血淋巴海藻糖含量下降，且隨著JHA濃度的遞增（0.01、﹣0.1、﹣1g），海藻糖含量下降更顯著（Singtripopetal.，2005）。有時，JH對糖代謝的調控需要卵黃蛋白（Vitellogenin，Vg）的參與。Wang等（2012）研究了JH與Vg對蜜蜂能量代謝的協(xié)同調控。研究表明，單獨干擾Vg或干擾超氣門蛋白（Ultraspiracle，USP）均無法改變蜜蜂蛻皮激素滴度，但同時干擾Vg與USP時可顯著提高蛻皮激素滴度，同時具有更靈敏的味覺反應與更低的饑餓耐受力；糖濃度檢測實驗表明，同時干擾Vg與USP時可顯著提高海藻糖與葡萄糖濃度，但分別單獨干擾Vg或USP均不影響海藻糖與葡萄糖濃度。此外，同時干擾Vg與USP時可顯著proteinkinase，PKG）的轉錄，這些均有助于的糖濃度的升高。2.4蛻皮激素（Ecdysone）蛻皮激素與糖代謝偶聯(lián)參與昆蟲糖代謝。在竹虎天牛中顯微注射2g蛻皮激素后，兩天后可引起血淋巴中海藻糖濃度顯著上升（Singtripopetal.，2005）。在綠盲蝽Apolyguslucorum中，注射4g蛻皮激素至2齡若蟲中，發(fā)現(xiàn)1d后海藻糖濃度顯著上升，葡萄糖濃度顯著下降，且該現(xiàn)象一直持續(xù)至第5天。此外，干擾綠盲蝽蛻皮激素受體AlEcR的實驗組AlTre-1轉錄顯著上調、蛋白含量顯著增加、AlTre-1酶活顯著升高，但AlTre-2轉錄無變化，蛋白含量無明顯變化，AlTre-2酶活也無明顯變化，表明蛻皮激素/蛻皮激素受體可通過調控Tre-1的轉錄，翻譯及酶活水平進而參與調控昆蟲營養(yǎng)代謝（Tanetal.，2015）。3海藻糖的研究及應用展望海藻糖的早期研究，研究者們的關注點著重于昆蟲日?；顒拥摹肮┠芙巧?，隨后，又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)其在環(huán)境脅迫中的“抗逆角色”，了解海藻糖的代謝調控具有重要意義。海藻糖酶與海藻糖合成酶是海藻糖代謝的關鍵酶，但目前對海藻糖在昆蟲體內穩(wěn)態(tài)維持的調控機理研究較少。目前研究表明，胰島素和脂動激素分別是昆蟲體內海藻糖降低和升高的重要因子。隨著昆蟲分子生物學和昆蟲遺傳操作技術的發(fā)展，激素代謝和糖代謝以及激素間的互作對糖代謝的影響等生物學功能將得到深入研究。這些研究結果，一方面可以用來發(fā)揮海藻糖的抗逆功能，用于培育高抗逆的天敵昆蟲用于生物防治，另一方面可以在激素代謝與糖代謝中尋找害蟲防治的新靶標，同時昆蟲糖代謝研究還可為Ⅱ型糖尿病提供新的研究思路。參考文獻(References)ArreseEL,FlowersMT,GazardJL,WellsMA,1999.CalciumandlipolysisoftriacylglycerolsinManducasextafatbody.J.LipidRes.,40(3):556–564.AvonceN,Mendoza-VargasA,MorettE,IturriagaG,2006.InsightsBaumbachJ,XuY,HehlertP,KuhnleinRP,2014.Galphaq,Ggamma1andPlc21CcontrolDrosophilabodyfatstorage.J.Genet.Genomics,41(5):283–292.BenaroudjN,LeeDH,GoldbergAL,2001.TrehaloseaccumulationduringcellularstressprotectscellsandcellularproteinsfromBenoitJB,Lopez-MartinezG,ElnitskyMA,LeeREJr,DenlingerDL,2009.Dehydration-inducedcrosstoleranceofBelgicaantarcticalarvaetocoldandheatisfacilitatedbytrehaloseaccumulation.Comp.Biochem.Physiol.,152(4):518–523.BrogioloW,StockerH,IkeyaT,RintelenF,FernandezR,HafenE,2001.AnevolutionarilyconservedfunctionoftheDrosophilainsulinreceptorandinsulin-likepeptidesingrowthcontrol.Curr.Biol.,11(4):213–221.BroughtonSJ,PiperMD,IkeyaT,BassTM,JacobsonJ,DriegeY,MartinezP,HafenE,WithersDJ,LeeversSJ,PartridgeL,2005.Longerlifespan,alteredmetabolism,andstressresistanceinDrosophilafromablationofcellsmakinginsulin-likeligands.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,102(8):3105–3110.BrownMR,ClarkKD,GuliaM,ZhaoZ,GarczynskiSF,CrimJW,seggmaturationandmetabolisminthemosquitoAedesaegypti.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,105(15):5716–5721.ChenAC,FriedmanS,1977.Hormonal-regulationoftrehalosemetabolisminblowfly,Phormiaregina-interactionbetweenhypertrehalosemicandhypotrehalosemichormones.J.InsectPhysiol.,23(10):1223–1232.CroweJH,CroweLM,WolkersWF,OliverAE,MaXC,AuhJH,TangMK,ZhuSJ,NorrisJ,TablinF,2005.Stabilizationofdrymammaliancells:Lessonsfromnature.Integr.Comp.Biol.,45(5):810–820.DuveH,1978.Presenceofahypoglucemicandhypotrehalocemichormoneinneurosecretory-systemofblowflyCalliphoraerythrocephala.Gen.Comp.Endocr.,36(1):102–110.ElbeinAD,PanYT,PastuszakI,CarrollD,2003.NewinsightsonGarelliA,GontijoAM,MiguelaV,CaparrosE,DominguezM,2012.Imaginaldiscssecreteinsulin-likepeptide8tomediateplasticityofgrowthandmaturation.Science,336(6081):579–582.GuoTT,LingF,ZhangSY,YuY,LiLL,XuYY,2013.Thesuper-coolingabilityandbiochemicalsubstancesindiapausingandnon-diapausinglarvaeofGrapholithamolesta(Busck)(Lepidoptera:Tortricidae).ChineseJournalofAppliedEntomology,50(6):1514–1518.[郭婷婷,凌飛,張順益,于毅,李麗莉,許永玉,2013.梨小食心蟲滯育與非滯育幼蟲過冷卻能力與體內主要生化物質含量.應用昆蟲學報,50(6):1514–1518.]GomezA,CardosoC,GentaFA,TerraWR,FerreiraC,2013.ActivesitecharacterizationandmolecularcloningofTenebriomolitormidguttrehalaseandcommentsontheirinsecthomologs.InsectBiochem.Mol.Biol.,43(8):768–780.GronkeS,ClarkeDF,BroughtonS,AndrewsTD,PartridgeL,2010.insulin-likepeptides.PLoSGenet.,6(2):e1000857.HigashiyamaT,2002.Novelfunctionsandapplicationsoftrehalose.Pure.Appl.Chem.,74(7):1263–1269.IkeyaT,GalicM,BelawatP,NairzK,HafenE,2002.Nutrient-ecellsintheCNScontributestogrowthregulationinDrosophila.Curr.Biol.,12(15):1293–1300.IsabelG,MartinJR,ChidamiS,VeenstraJA,RosayP,2005.AKH-producingneuroendocrinecellablationdecreasestrehaloseandinducesbehavioralchangesinDrosophila.Am.J.Physiol.Regul.Integr.Comp.Physiol.,288(2):531–538.JagdaleGB,GrewalPS,SalminenS,2005.Bothheat-shockandcnematode.J.Parasitol.,91(5):988–994.KanamoriY,SaitoA,Hagiwara-KomodaY,TanakaD,MitsumasuK,KikutaS,WatanabeM,CornetteR,KikawadaT,OkudaT,2010.Thetrehalosetransporter1genesequenceisconservedininsectsandencodesproteinswithdifferentkineticpropertiesinvolvedintrehaloseimportintoperipheraltissues.InsectBiochem.Mol.Biol.,40(1):30–37.KikawadaT,SaitoA,KanamoriY,NakaharaY,IwataK,TanakaD,euptakeintocells.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,104(28):11585–11590.KikutaS,Hagiwara-KomodaY,NodaH,KikawadaT,2012.AnovelmemberofthetrehalosetransporterfamilyfunctionsasanH+-dependenttrehalosetransporterinthereabsorptionoftrehaloseinMalpighiantubules.Front.Physiol.,3:290.KimY,HongY,2015.Regulationofhemolymphtrehaloselevelbyaninsulin-likepeptidethroughdielfeedingrhythmofthebeetarmyworm,Spodopteraexigua.Peptides,68:91–98.KumarS,GuX,KimY,2016.AviralhistoneH4suppressesinsect.,63:66–77.KwakSJ,HongSH,BajracharyaR,YangSY,LeeKS,YuK,2013.Drosophilaadiponectinreceptorininsulinproducingcellsregulatesglucoseandlipidmetabolismbycontrollinginsulinsecretion.PLoSONE,8(7):e68641.LeeGH,ParkJH,2004.Hemolymphsugarhomeostasisandnsof.Genetics,167(1):311–323.LiS,WangDM,LiJ,HuHX,JiR,2015.Differencesinheattoleranceandphysio-biochemicalmechanismsbetweenadultfemaleandmaleCalliptamusitalycus(Orthopera:Acrididae).ChineseJournalofAppliedEntomology,52(4):960–967.[李爽,王冬梅,李娟,扈鴻霞,季榮,2015.雌雄意大利蝗耐高溫差異及其生理生化響應對策.應用昆蟲學報,52(4):960–967.]LiuK,DongY,HuangY,RasgonJL,AgreP,2013.ImpactoftrehalosetransporterknockdownonAnophelesgambiaestressadaptationandsusceptibilitytoPlasmodiumfalciparuminfection.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,110(43):17504–17509.LuoJ,LushchakOV,GoergenP,WilliamsMJ,NasselDR,2014.Drosophilainsulin-producingcellsaredifferentiallymodulatedbyserotoninandoctopaminereceptorsandaffectsocialbehavior.PLoSONE,9(6):e99732.McDougallGE,SteeleJE,1988.Freefatty-acidsasasourceofenergyfortrehalosesynthesisinthefat-bodyoftheAmericancockroach(Periplanetaamericana).InsectBiochem.,18(6):591–597.NormannTC,1975.Neurosecretorycellsininsectbrainandproductionofhypoglycaemichormone.Nature,254(5497):259–261.NoynoftheDrosophilaadipokinetichormonegene.Mol.Cell.Endocrinol.,109(2):133–141.OdaY,UejumaM,IwamiM,SakuraiS,2000.InvolvementofadipokinetichormoneinthehomeostaticcontrolofhemolymphtrehaloseconcentrationinthelarvaeofBombyxmori.Arch.InsectBiochem.Physiol.,45(4):156–165.QuQH,LeeSJ,BoosW,2004.TreT,anoveltrehaloseglycosyltransferringsynthaseofthehyperthermophilicarchaeonThermococcuslitoralis.J.Biol.Chem.,279(46):47890–47897.RizzoAM,NegroniM,AltieroT,MontorfanoG,CorsettoP,BerselliP,BerraB,GuidettiR,RebecchiL,2010.Antioxidantdefencessrichtersi.Comp.Biochem.Physiol.,156(2):115–121.RulifsonEJ,KimSK,NusseR,2002.Ablationofinsulin-producingneuronsinflies:growthanddiabeticphenotypes.Science,296(5570):1118–1120.SajidW,KulahinN,SchluckebierG,RibelU,HendersonHR,TatarM,HansenBF,SvendsenAM,KiselyovVV,NorgaardP,WahlundPO,BrandtJ,KohanskiRA,AndersenAS,DeMeytsP,2011.StructuralandbiologicalpropertiesoftheDrosophilainsulin-likepeptide5showevolutionaryconservation.J.Biol.Chem.,286(1):661–673.SajwanS,SidorovR,StaskovaT,ZaloudikovaA,TakasuY,KodrikD,ZurovecM,2015.Targetedmutagenesisandfunctionalanalysisofadipokinetichormone-encodinggeneinDrosophila.InsectBiochem.Mol.Biol.,61:79–86.SarkarS,DaviesJE,HuangZ,TunnacliffeA,RubinszteinDC,2007.Trehalose,anovelmTOR-independentautophagyenhancer,n.J.Biol.Chem.,282(8):5641–5652.SatakeS,MasumuraM,IshizakiH,NagataK,KataokaH,SuzukiA,MizoguchiA,1997.Bombyxin,aninsulin-relatedpeptideofinsects,reducesthemajorstoragecarbohydratesinthesilkwormBombyxmori.Comp.Biochem.Phys.B.,118(2):349–357.Satoh-NagasawaN,NagasawaN,MalcomberS,SakaiH,JacksonD,2006.Atrehalosemetabolicenzymecontrolsinflorescencearchitectureinmaize.Nature,441(7090):227–230.ShimadaS,YamashitaO,1979.Trehaloseabsorptionrelatedwithtrehalaseindevelopingovariesofthesilkworm,Bombyxmori.J.Comp.Physiol.,131(4):333–339.SilvaMC,RibeiroAF,TerraWR,FerreiraC,2009.SequencingofSpodopterafrugiperdamidguttrehalasesanddemonstrationofsecretionofsolubletrehalasebymidgutcolumnarcells.InsectMol.Biol.,18(6):769–784.SingtripopT,TaunN,TungitwitayakulJ,SakuraiS,2005.RoleofjuvenilehormoneonchangesintrehalaseactivityandbombxinAexpressioninthebambooborer,Omphisafuscidentalis.J.InsectSci.,5:13–14.StrangRHC,ClementEM,1980.Therelativeimportanceofglucoseandtrehaloseinthenutritionofthenervous-systemofthelocustSchistocercaamericanagregaria.InsectBiochem.,10(2):155–161.StreeterJG,BhagwatA,1999.BiosynthesisoftrehalosefrommaltooligosaccharidesinRhizobia.Can.J.Microbiol.,45(8):716–721.TanYA,XiaoLB,ZhaoJ,XiaoYF,SunY,BaiLX,2015.Ecdysonereceptorisoform-Bmediatessolubletrehalaseexpressiontoregulategrowthanddevelopmentinthemiridbug,Apolyguslucorum(Meyer-Dur).InsectMol.Biol.,24(6):611–623.TanakaM,MachidaY,NiuS,IkedaT,JanaNR,DoiH,KurosawamediatedpathologyinamousemodelofHuntingtondisease.Nat.Med.,10(2):148–154.TangB,ChenJ,YaoQO,PanZQ,XuWH,WangSG,ZhangWQ,2010.Characterizationofatrehalose-6-phosphatesynthasegenefromSpodopteraexiguaanditsfunctionidentificationthroughRNAinterference.J.InsectPhysiol.,56(7):813–821.TangB,XuQY,ZhaoLN,WangSG,ZhangF,2014.ProgressinresearchonthecharacteristicsandfunctionsoftrehaloseandTPSgeneininsects.ChineseJournalofAppliedEntomology,51(6):1397–1405.[唐斌，徐青葉，趙麗娜，王世貴，張帆，20