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背景：Black Soldier Fly（BSF、Hermetia Illucens L.）は、有機廃棄物を効率的に分解し、バイオディーゼル生産の原料として使用できる高脂肪を含む昆虫バイオマスに変換できます。一方、BSFによる脂肪蓄積の分子調節基礎はまだ不明です。脂肪の蓄積に関与する重要な遺伝子と調節因子を特定する必要があります。 結果：この研究では、8つの異なる段階でのBSF幼虫の脂肪含有量と脂肪酸酸組成の動的状態を分析しました。後期前段階は最高の粗脂肪を示し、ラウリン酸が主成分です。したがって、この原因不明の現象に関する洞察を提供するために、BSF幼虫による急速な脂肪蓄積の分子調節が調査されました。BSFの12の発達段階は、脂肪含有量と脂肪酸組成の調査に使用される8つの段階を含む、トランスクリプトーム分析のために選択されました。イルミナシーケンスにより、218,295,450,000 ntが生成されました。Trinityによるアセンブリを通じて、70,475個のユニゲンが平均長さ1064 nt、N50の1749 ntで得られました。差次的に発現したユニジーンはDESEQによって同定され、そのうち9159がアップレギュレートされ、そのうち10,101がダウンレギュレートされました。ピルビン酸、アセチルCoA生合成、アセチルCoA転写、脂肪酸生合成、およびトリアシルグリセロール生合成の形成に関与するいくつかの推定遺伝子が同定されました。脂肪蓄積に関連する4つの重要な代謝遺伝子は、定量的リアルタイムPCR（QRT-PCR）によって検証されました。BSFにおける脂肪蓄積の分子メカニズムは、我々の結果から詳細な脂肪蓄積モデルの構築を通じてこの調査で明らかにされました。 結論：この研究は、BSFの発達における粗脂肪蓄積メカニズムを明らかにするために、トランスクリプトームシーケンスからの前例のないレベルの洞察を提供します。この発見は、昆虫のバイオディーゼル生産にかなりの有望であり、昆虫生産業界の将来の脂肪含有量と脂肪酸酸組成は変化させることができます。
背景：Black Soldier Fly（BSF、Hermetia Illucens L.）は、有機廃棄物を効率的に分解し、バイオディーゼル生産の原料として使用できる高脂肪を含む昆虫バイオマスに変換できます。一方、BSFによる脂肪蓄積の分子調節基礎はまだ不明です。脂肪の蓄積に関与する重要な遺伝子と調節因子を特定する必要があります。 結果：この研究では、8つの異なる段階でのBSF幼虫の脂肪含有量と脂肪酸酸組成の動的状態を分析しました。後期前段階は最高の粗脂肪を示し、ラウリン酸が主成分です。したがって、この原因不明の現象に関する洞察を提供するために、BSF幼虫による急速な脂肪蓄積の分子調節が調査されました。BSFの12の発達段階は、脂肪含有量と脂肪酸組成の調査に使用される8つの段階を含む、トランスクリプトーム分析のために選択されました。イルミナシーケンスにより、218,295,450,000 ntが生成されました。Trinityによるアセンブリを通じて、70,475個のユニゲンが平均長さ1064 nt、N50の1749 ntで得られました。差次的に発現したユニジーンはDESEQによって同定され、そのうち9159がアップレギュレートされ、そのうち10,101がダウンレギュレートされました。ピルビン酸、アセチルCoA生合成、アセチルCoA転写、脂肪酸生合成、およびトリアシルグリセロール生合成の形成に関与するいくつかの推定遺伝子が同定されました。脂肪蓄積に関連する4つの重要な代謝遺伝子は、定量的リアルタイムPCR（QRT-PCR）によって検証されました。BSFにおける脂肪蓄積の分子メカニズムは、我々の結果から詳細な脂肪蓄積モデルの構築を通じてこの調査で明らかにされました。 結論：この研究は、BSFの発達における粗脂肪蓄積メカニズムを明らかにするために、トランスクリプトームシーケンスからの前例のないレベルの洞察を提供します。この発見は、昆虫のバイオディーゼル生産にかなりの有望であり、昆虫生産業界の将来の脂肪含有量と脂肪酸酸組成は変化させることができます。
BACKGROUND: Black soldier fly (BSF, Hermetia illucens L.) can efficiently degrade organic wastes and transform into a high fat containing insect biomass that could be used as feedstock for biodiesel production. Meanwhile, the molecular regulatory basis of fat accumulation by BSF is still unclear; it is necessary to identify vital genes and regulators that are involved in fat accumulation. RESULTS: This study analyzed the dynamic state of fat content and fatty-acid composition of BSF larvae in eight different stages. The late prepupa stage exhibited the highest crude fat, with lauric acid being the main component. Therefore, to provide insight into this unexplained phenomenon, the molecular regulation of rapid fat accumulation by BSF larvae was investigated. The twelve developmental stages of BSF were selected for transcriptome analysis, including the eight stages used for investigation of fat content and fatty-acid composition. By Illumina sequencing, 218,295,450,000 nt were generated. Through assembly by Trinity, 70,475 unigenes were obtained with an average length of 1064 nt and an N50 of 1749 nt. The differentially expressed unigenes were identified by DESeq, with 9159 of them being up-regulated and 10,101 of them were down-regulated. The several putative genes that are involved in the formation of pyruvate, acetyl-CoA biosynthesis, acetyl-CoA transcription, fatty-acid biosynthesis, and triacylglycerol biosynthesis were identified. The four vital metabolic genes that are associated with fat accumulation were validated by quantitative real-time PCR (qRT-PCR). The molecular mechanism of fat accumulation in BSF was clarified in this investigation through the construction of a detailed fat accumulation model from our results. CONCLUSION: The study provides an unprecedented level of insight from transcriptome sequencing to reveal the crude fat accumulation mechanism in developing BSF. The finding holds considerable promise for insectival biodiesel production, and the fat content and fatty-acid composition can be altered by genetic engineering approaches in the future for the insect production industry.
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