Изучение роли гомолога Krüppel 1 в метаморфозе и размножении самок хлопковой совки Helicoverpa armigera

У насекомых метаморфоз и размножение регулируются ювенильным гормоном и 20-гидроксиэкдизоном. Гомолог Krüppel 1 (Kr-h1) — транскрипционный фактор, который рассматривается как ранний ген, индуцируемый ювенильным гормоном и обеспечивающий подавление метаморфоза. Однако роль Kr-h1 в размножении насекомых с полным превращением изучена недостаточно. В настоящем исследовании изучали роль Kr-h1 в переходе от личинки к куколке и размножении самок хлопковой совки Helicoverpa armigera — одного из основных сельскохозяйственных вредителей. Были выявлены две изоформы HaKr-h1 (HaKr-h1α и HaKr-h1ß), причём у хлопковой совки преобладала HaKr-h1α. У личинок HaKr-h1 преимущественно экспрессировался в эпидермисе, а его экспрессия значительно повышалась во время линьки; у имаго HaKr-h1 главным образом экспрессировался у самок, причём максимальный уровень транскрипции выявляли в яичниках. С учётом роли гормонов в метаморфозе личинок изучали изменение экспрессии гена в ответ на гормональную стимуляцию и показали, что HaKr-h1 достоверно индуцировался как аналогом ювенильного гормона, так и 20-гидроксиэкдизоном. Подавление экспрессии HaKr-h1 у личинок пятого возраста приводило к преждевременному метаморфозу с переходом от личинки к куколке. Кроме того, флуоресцентный иммуноанализ в сочетании с гетерологичной экспрессией показал, что HaKr-h1 локализуется в ядрах клеток оболочки ооцитов. У взрослых самок снижение уровня HaKr-h1 резко подавляло транскрипцию вителлогенина, нарушало созревание ооцитов и уменьшало число отложенных яиц, что свидетельствует о необходимости HaKr-h1 для вителлогенеза и яйцекладки у H. armigera. Полученные данные расширяют представления о роли HaKr-h1 в размножении, опосредованном ювенильным гормоном, и указывают на HaKr-h1 как на потенциальную мишень для подавления численности вредителей отряда чешуекрылых.