近期，沈阳农业大学张琪教授团队在学术期刊International Journal of Molecular Science 上发表题为“Knockout of ovary serine protease leads to ovary deformation and female sterility in the Asian corn borer, Ostrinia furnacalis”的研究成果。
亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)是玉米上的重要害虫，严重威胁着我国玉米的产量和质量。当今对亚洲玉米螟的防治主要以化学防治为主，农业防治为辅。近年随着分子生物学与细胞学在农业防治中应用，极大促进了以雄性不育或雌性致死的昆虫不育技术(SIT)在害虫防治中的有效使用，也促进了在基因水平调控害虫种群数量的技术更替。
卵巢丝氨酸蛋白酶( Ovarian Serine Protease, OSP)是雌性昆虫卵巢发育中至关重要的遗传因子，卵子的生长发育受到包括卵巢丝氨酸蛋白酶(OSP)在内的多种外在和内在因素调节。作为丝氨酸蛋白酶家族的一员，OSP是Nudel的同源物，Nudel是雌性个体所必需的确定胚胎背腹侧极性的蛋白酶。
本研究通过CRISPR/Cas9技术为介导，对亚洲玉米螟的OSP基因进行了功能鉴定，建立了对亚洲玉米螟在胚胎期实施基因编辑的方法。主要步骤涵盖对亚洲玉米螟OSP基因的克隆鉴定、荧光定量表达、外显子靶点设计与CRISPR/Cas9元件的胚胎导入。本研究以亚洲玉米螟卵巢丝氨酸蛋白酶(OSP)为靶基因，成功实现亚洲玉米螟OSP基因的突变，建立了亚洲玉米螟突变种群，证实了亚洲玉米螟雌性突变个体有隐性不育，包括雌性生殖器官功能丧失或结构缺失，导致亚洲玉米螟雌性个体的生育力降低。此研究证明了CRISPR/Cas9技术在昆虫基因编辑中的可行性，为昆虫不育技术(SIT)奠定新的技术参考，也为害虫种群控制分子生物学研究提供了重要的方法论。
沈阳农业大学植物保护学院张琪教授为论文的通讯作者，硕士研究生张珀瑞为第一作者，硕士研究生祖尔东·加拉力丁为共同第一作者，博士生顾俊文、周序国老师也参与了该项工作。
论文链接： https://www.mdpi.com/1422-0067/24/22/16311 DOI/10.3390/IJMS242216311
