二斑叶螨Tetranychus urticae是世界范围内极具破坏性的一种农业害螨，其寄主多达1100余种植物，尤其对粮食、蔬菜、果树等造成严重危害。近年来，无论是全球气候变暖，还是设施农业的发展，二斑叶螨在适应高温环境方面表现出极高的适应力。因此，明确其对高温的适应性机制迫在眉睫，同时也是制约害螨绿色防控的瓶颈问题。尚素琴教授团队前期研究发现，高温胁迫下二斑叶螨体内抗氧化酶活性表现活跃，其中超氧化物歧化酶尤其对高温胁迫表现出特异性响应。进一步转录组分析后筛选获得4个SOD基因。本文在此基础上综合运用实时荧光定量PCR、RNA干扰等技术，对这4个SOD基因进行了深入分析。
近日，国际知名学术期刊International Journal of Biological Macromolecules（中科院一区TOP期刊，IF=7.7）发表了甘肃农业大学植物保护学院尚素琴教授研究团队题为“Molecular identification and characterization of the superoxide dismutase (SOD) gene family in Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) and the role of TuSOD2 gene under short-term heat stress”的研究论文。研究结果显示，发现的4个SOD基因中，3个SOD基因属于Cu/Zn-SOD，1个属于Mn-SOD，均具有显著保守性。通过相对表达量分析，发现在不同高温条件下，仅TuSOD2基因均表现出显著高表达。进而通过RNA干扰降低TuSOD2表达后，二斑叶螨的存活率及抗氧化酶活性均表现为显著下降，与对照组相比差异明显，特别是高温环境下，二斑叶螨的死亡率达到了87%。这一发现首次明确了TuSOD2基因在二斑叶螨高温适应性过程中的关键作用，证实其通过调节基因表达维持二斑叶螨在高温逆境中的生存能力。该结果不仅为深入探究二斑叶螨的抗逆机制和建立有效的热处理防控策略提供了基础数据，也为构建基于SOD基因的RNA靶向调控策略提供了新靶标。
该论文第一作者为甘肃农业大学2022级硕士研究生魏彬，通讯作者为尚素琴教授和Youssef Dewer教授，2023级博士研究生聂鹏成、2021级本科生刘阳、侯那英、史飞悦、邵静雯、2022级本科生高雨萱参与了部分工作。该研究得到了甘肃农业大学大学生创新创业训练项目（202413007）和甘肃农业大学植物保护学院农业昆虫与害虫防治重点学科团队项目基金（GSAU-XKJS-2023）的资助。
尚素琴教授团队一直致力于捕食螨资源利用和害螨的抗药性及综合防控方面的研究，并取得了一系列阶段性进展，研究成果先后在BMC Genomics、Antioxidants、Insects、Systematic & Applied Acarology、Experimental and Applied Acarology、Journal of Applied Entomology、Frontiers in Physiology等期刊发表。
文章链接：
https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.137233
