近日，我校植物保护学院王森山教授团队在International Journal of Biological Macromolecules（中科院二区Top期刊，IF：8.5）发表题为HSP70-mediated survival mechanisms and thermotolerance plasticity in the corn aphid, Rhopalosiphum maidis, across developmental stages的研究论文，研究结果揭示了玉米蚜热激蛋白HSP70抵御高温胁迫的分子机制。植物保护学院硕士研究生胡雅铭为论文第一作者，王森山教授和青年教师刘欢为论文共同通讯作者。

玉米蚜（Rhopalosiphum maidis）是世界范围内为害禾本科作物的主要害虫之一，其寄主包括玉米、小麦和大麦等。该虫通过直接刺吸植物韧皮部汁液、分泌蜜露诱发煤污病以及传播多种植物病毒，威胁农作物生产。近年来，随着耕作制度变更、玉米品种更新及气候变暖趋势加剧，玉米蚜的发生程度呈加重态势，尤其是极端高温天气的频发对其种群动态产生了重要影响。目前，虽已有研究报道HSP70在昆虫应对高温、低温、饥饿、紫外线等胁迫过程中起关键作用，但关于玉米蚜热激蛋白的系统研究仍较为缺乏。因此，深入开展玉米蚜热激蛋白HSP70在高温胁迫下的表达模式与功能研究，不仅有助于阐明其耐热生理机制，也为探索基于分子靶标的蚜虫生态防控策略提供理论依据。

本研究在玉米蚜体内鉴定出15个Hsp70基因，均包含EEVD和ATP结合位点等保守结构域，亚细胞定位呈现出典型真核生物特征，12个位于细胞质，2个位于内质网，1个位于线粒体。耐热性测定发现，其不同发育阶段对高温的耐受性存在显著差异。其中3龄若蚜对高温最敏感，40 ℃下的存活率仅53%。表达分析发现，在36 ℃的热胁迫下，3龄若蚜中5个Hsp70基因（Hsp70-8, -11, -12, -13, -14）表达显著上调。利用RNA干扰技术降低这些基因的表达后，3龄若蚜在高温下的死亡率较对照组显著增加，证实了它们在热胁迫保护中的重要作用。此外，研究还通过原核表达系统成功获得分子量为55 kDa的重组HSP70-7蛋白，且该蛋白的表达能显著提升大肠杆菌在高温胁迫下的存活与菌落形成效率，证实了HSP70-7作为分子伴侣在缓解热胁迫损伤中发挥了关键作用。本研究揭示了玉米蚜的热适应机制，并筛选出可作为RNA干扰的潜力靶标，为制定气候变暖背景下的靶向虫害管理策略奠定了基础。

该研究得到甘肃农业大学博士科研启动经费（GAU-KYQD-2023-19)、甘肃省高校创新基金（2024A-057）、甘肃省教育厅青年博士基金（2024QB-070）、国家重点研发计划（2024YFD1400300）的共同资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.148462