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Transcriptomic response of cowpea bruchids to N-acetylglucosamine-specific lectins

Insect Science 2015年第1期22卷 83-94页

作者： Li-Hua Wang Yong Hun Chi Feng-Guang Guo Hongmei Li-Byarlay Susan Balfe Ji-Chao Fang Barry R. Pittendrigh Keyan Zhu-Salzman Institute of Plant Protection Jiangsu Academy of Agricultural Sciences Nanjing China Department of Entomology Texas A&M Univer-sity College Station TX USA 3Department of Entomology University of Illinois at Urbana-Champaign Urbana IL USA

Griffonia simplicifolia lectin II （GSII） and wheat germ agglutinin （WGA） are N-acetylglucosamine-binding lectins. Previous studies demonstrated that they have anti- insect activity, a property potentially useful in pest control. To gain some insight into the insect response to dietary lectins, we performed transcriptomic analysis using the cowpea bruchid （Callosobruchus maculatus） midgut microarray platform we built. Compared to the normutritional cellulose treatment, dietary lectins induced more profound changes in gene expression. Ingestion of relatively high doses oflectins for 24 h resulted in alteration of gene expression involved in sugar and lipid metabolism, transport, development, defense, and stress tolerance. Metabolic genes were largely downregulated. Moreover, we observed disorganized microvilli resulting from ingestion of WGA. This morphological change is consistent with the lectin-induced changes in genes related to midgut epithelial cell repair. In addition, suboptimal nutrient conditions may serve as a stress signal to trigger senescence processes, leading to growth arrest and developmental delay.

关键词： carbohydrate-binding lectin midgut epithelium senescence transcriptomic response

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