El gen Kr-h1 regula la fecundidad en las mariquitas depredadoras.

El gen Kr-h1, vinculado a la señalización de la hormona juvenil, interfiere con el desarrollo ovárico y la producción de huevos en las hembras de Coccinella septempunctataEl resultado proviene de un estudio realizado por científicos chinos. La investigación utilizó la interferencia de ARN para reducir la expresión génica y evaluar sus efectos reproductivos en el depredador, utilizado en el control biológico de pulgones y otras plagas de artrópodos.

El equipo observó una disminución del 28,74 % en la producción promedio de huevos tras la inactivación del gen Kr-h1. Las hembras inyectadas con Kr-h1-dsRNA produjeron 119 huevos por hembra en veinte días. En el grupo de control, sin inyección, el promedio alcanzó los 167 huevos por hembra. En el grupo tratado con GFP-dsRNA, utilizado como control de la técnica, el promedio alcanzó los 168 huevos por hembra.

Papel central

El estudio indica un papel central para Kr-h1 en la fertilidad de Coccinella septempunctataEl gen codifica el factor de transcripción homólogo 1 de Krüppel. Esta proteína actúa en la vía de la hormona juvenil, conocida por regular el crecimiento, la metamorfosis y la reproducción en los insectos.

Los investigadores también analizaron la respuesta del gen a la hormona juvenil en una dieta artificial. Las hembras alimentadas con una dieta que contenía hormona juvenil mostraron una mayor expresión de Kr-h1 a los cinco y diez días, en comparación con las hembras mantenidas con una dieta sin la hormona. A los cinco días, la expresión fue 3,02 veces mayor; a los diez días, fue 1,76 veces mayor.

El experimento refuerza la relación entre la hormona juvenil y la transcripción de Kr-h1 en Coccinella septempunctataSegún los científicos, esta respuesta ayuda a explicar los efectos previos de la suplementación hormonal en la reproducción de la especie. En un estudio citado en el artículo, una dieta artificial con hormona juvenil cuadruplicó la producción de huevos en comparación con una dieta sin suplementación.

Función del gen

Para evaluar la función génica, los investigadores inyectaron a hembras recién nacidas un microlitro de Kr-h1-dsRNA a una concentración de 4500 nanogramos por microlitro. La inyección se administró en la membrana intersegmentaria entre el tercer y cuarto segmento abdominal. El grupo de control recibió GFP-dsRNA. Cada tratamiento incluyó 50 hembras, con tres réplicas.

La interferencia redujo la expresión de Kr-h1 en comparación con el control GFP-dsRNA. La disminución alcanzó el 30,97 % cinco días después de la inyección y el 38,32 % diez días después de la inyección. La reducción de la expresión se acompañó de un retraso en el desarrollo ovárico.

Imágenes y medidas

Las imágenes y mediciones de los ovarios mostraron un menor desarrollo reproductivo en el grupo tratado con Kr-h1-dsRNA. A los cinco días, los ovarios presentaban menos óvulos maduros. Los ovariolos también mostraron una apariencia reducida. Las mediciones de la longitud ovárica, así como la longitud y el ancho de las cámaras ováricas izquierda y derecha, disminuyeron en comparación con el grupo tratado con GFP-dsRNA.

A los diez días, los investigadores registraron un aumento en algunas dimensiones de los ovarios en el grupo Kr-h1-dsRNA en comparación con el grupo control GFP-dsRNA. Sin embargo, las hembras tratadas presentaban más ovariolos vacíos. Este patrón sugiere una alteración en el proceso reproductivo, a pesar de la recuperación parcial de la expresión génica con el tiempo.

Los científicos señalan una posible reducción gradual en la eficacia de la interferencia de ARN. El ARN bicatenario Kr-h1 inyectado podría degradarse por acción de las nucleasas celulares. Como resultado, la expresión de Kr-h1 podría recuperar cierta actividad después de unos días.

Coccinella septempunctata Ocupa un lugar importante en los programas de control biológico. Esta especie depredadora ataca a pulgones, moscas blancas, cicadélidos y ácaros. Por lo tanto, comprender su regulación reproductiva puede contribuir a mejorar las dietas artificiales y los sistemas de cría masiva.

El estudio también proporciona una base para la investigación sobre las vías hormonales en los insectos. La vía de la hormona juvenil Met-Kr-h1 participa en la vitelogénesis, el desarrollo ovárico y la fecundidad en diferentes especies. Coccinella septempunctataLos datos indican una implicación directa de Kr-h1 en la producción de óvulos y el desarrollo ovárico.

Más información en doi.org/10.3390/insects17060577