Le gène Kr-h1 régule la fécondité chez les coccinelles prédatrices.

Le gène Kr-h1, lié à la signalisation de l'hormone juvénile, interfère avec le développement ovarien et la production d'œufs chez les femelles de Coccinella septempunctataCe résultat est issu d'une étude menée par des scientifiques chinois. Leurs recherches ont utilisé l'interférence ARN pour réduire l'expression génique et évaluer ses effets sur la reproduction d'un prédateur utilisé dans la lutte biologique contre les pucerons et autres ravageurs arthropodes.

L'équipe a observé une baisse de 28,74 % de la production moyenne d'œufs après l'inhibition de Kr-h1. Les femelles ayant reçu une injection d'ARNdb ciblant Kr-h1 ont pondu en moyenne 119 œufs par femelle en vingt jours. Dans le groupe témoin non injecté, la moyenne a atteint 167 œufs par femelle. Dans le groupe traité avec de l'ARNdb ciblant GFP, utilisé comme contrôle pour la technique, la moyenne a atteint 168 œufs par femelle.

Rôle central

L'étude indique un rôle central pour Kr-h1 dans la fertilité de Coccinella septempunctataCe gène code pour le facteur de transcription homologue Krüppel 1. La protéine intervient dans la voie de signalisation de l'hormone juvénile, connue pour réguler la croissance, la métamorphose et la reproduction chez les insectes.

Les chercheurs ont également testé la réponse du gène à l'hormone juvénile dans un régime alimentaire artificiel. Les femelles nourries avec un régime contenant de l'hormone juvénile présentaient une expression plus élevée du gène Kr-h1 à cinq et dix jours, comparativement aux femelles soumises à un régime sans hormone. À cinq jours, l'expression était 3,02 fois supérieure. À dix jours, elle était 1,76 fois supérieure.

L'expérience renforce la relation entre l'hormone juvénile et la transcription de Kr-h1 chez Coccinella septempunctataD'après les scientifiques, cette réaction contribue à expliquer les effets observés précédemment lors de supplémentations hormonales sur la reproduction de l'espèce. Dans une étude citée dans l'article, un régime alimentaire artificiel enrichi en hormone juvénile a quadruplé la production d'œufs par rapport à un régime sans supplémentation.

fonction génique

Pour évaluer la fonction du gène, les chercheurs ont injecté à des femelles nouvellement écloses un microlitre de Kr-h1-dsRNA à une concentration de 4 500 nanogrammes par microlitre. L’injection a été pratiquée dans la membrane intersegmentaire située entre le troisième et le quatrième segment abdominal. Le groupe témoin a reçu du GFP-dsRNA. Chaque traitement a été réalisé sur 50 femelles, avec trois répétitions.

L'interférence a réduit l'expression de Kr-h1 par rapport au contrôle GFP-dsRNA. La diminution a atteint 30,97 % cinq jours après l'injection et 38,32 % dix jours après l'injection. Cette réduction d'expression s'est accompagnée d'un retard de développement ovarien.

Images et mesures

L'examen des images et des mesures des ovaires a révélé un développement reproductif moins avancé dans le groupe traité avec Kr-h1-dsRNA. Au bout de cinq jours, les ovaires contenaient moins d'ovules matures. Les ovarioles présentaient également un aspect atrophié. Les mesures de la longueur des ovaires, ainsi que de la longueur et de la largeur des chambres ovariennes gauche et droite, étaient inférieures à celles du groupe GFP-dsRNA.

Au bout de dix jours, les chercheurs ont observé une augmentation de certaines dimensions des ovaires dans le groupe Kr-h1-dsRNA par rapport au groupe témoin GFP-dsRNA. Cependant, les femelles traitées présentaient davantage d'ovarioles vides. Ce résultat suggère une altération du processus de reproduction, malgré la récupération partielle de l'expression génique au fil du temps.

Les scientifiques évoquent une possible diminution progressive de l'efficacité de l'interférence ARN. L'ARNdb Kr-h1 injecté pourrait être dégradé par les nucléases cellulaires. De ce fait, l'expression de Kr-h1 pourrait retrouver une certaine activité après quelques jours.

Coccinella septempunctata Elle occupe une place importante dans les programmes de lutte biologique. Cette espèce prédatrice s'attaque aux pucerons, aux aleurodes, aux cicadelles et aux acariens. Par conséquent, la compréhension de sa régulation reproductive peut contribuer à l'amélioration des régimes alimentaires artificiels et des systèmes d'élevage de masse.

Cette étude fournit également une base pour la recherche sur les voies hormonales chez les insectes. La voie de l'hormone juvénile Met-Kr-h1 participe à la vitellogenèse, au développement ovarien et à la fécondité chez différentes espèces. Coccinella septempunctataLes données indiquent une implication directe de Kr-h1 dans la production d'œufs et le développement ovarien.

Plus d'informations sur doi.org/10.3390/insects17060577