テトラヒドロビオプテリン（BH4）生合成経路の破壊は、ヘノセピラクナvigintioctopunctataのキューティクル色素沈着に影響を与えます

テトラヒドロビオプテリン（BH4）は、GTPシクロヒドロラーゼI（GTPCH）、6-ピルボイルテトラヒドロプテリンシンターゼ（PTPS）、およびセピアプテリンレディタゼ（SR）の触媒下で、グアノシン三リン酸（GTP）から産生されます。ショウジョウバエでは、メラノガスターでは、BH4およびその他のプテリジンがキューティクルの日焼けと眼の色素沈着に必要です。この研究では、2つのHVGTPCH（HVGTPCH-AおよびHVGTPCH-B）、HVPTPSとHVSR転写産物が深刻な解体装置Henosepilachna vigintioctopunctataで特定されました。HVGTPCH-AおよびHVGTPCH-Bは、HVPTPSおよびHVSRとは対照的に、脱皮の直前および/または直後に高度に発現しました。HVGTPCH-AとHVGTPCH-Bを3番目の幼虫に標的とするDSGTPCHの注入によるRNA干渉（RNAI）により、アルビノ4回目の幼虫とpupが発生しました。HVGTPCH RNAi幼虫の約80％がpupに失敗しました。HVGTPCH RNAi飼育甲虫の残りの20％は、成人として出現し、最終的に死亡した後、幼虫/pupの排出を完全に除去しませんでした。4番目の幼い段階でのHVGTPCHの枯渇は、繁殖不足と成人をもたらし、繁殖率と出現率が大幅に低くなりました。HVGTPCH RNAiの大人はめったに動いていないし、植物の葉を供給しませんでした。彼らは出現後1週間以内に亡くなりました。3番目と4番目の段階でのHVPTPSまたはHVSRの沈黙は、HVSR RNAiテントウムズの影響が最も低い、同様だが深刻ではない表現型をもたらしました。さらに、HVGTPCH、HVPTPS、またはHVSRのRNAIは、幼虫のOcelliおよびPup/成体の複合眼の色には影響しませんでした。したがって、我々の結果は、ペテリジンがメラニン形成に関与しているが、H。vigintioctopunctataの眼色素沈着には関与していないことを示した。さらに、我々の調査結果により、DSGTPCHベースの農薬の開発がH. vigintioctopunctata幼虫を制御できるようになります。

Tetrahydrobiopterin (BH4) is produced from guanosine triphosphate (GTP) under catalyzation of GTP cyclohydrolase I (GTPCH), 6-pyruvoyltetrahydropterin synthase (PTPS) and sepiapterin reductase (SR), among others. In Drosophila melanogaster, BH4 and other pteridines are required for cuticle tanning and eye pigmentation. In this study, two Hvgtpch (Hvgtpch-a and Hvgtpch-b), an Hvptps and an Hvsr transcripts were identified in a serious defoliator Henosepilachna vigintioctopunctata. Hvgtpch-a and Hvgtpch-b were highly expressed just before and/or right after the molt, in contrast to Hvptps and Hvsr. RNA interference (RNAi) by injection of a dsgtpch targeting the common fragment of Hvgtpch-a and Hvgtpch-b into the third instar larvae caused albino fourth-instar larvae and pupae. Around 80% of the Hvgtpch RNAi larvae failed to pupate. The remaining 20% of Hvgtpch RNAi pupated beetles did not completely remove the larval/pupal exuviae after emerged as adults and eventually died. Depletion of Hvgtpch at the fourth instar stage resulted in under-pigmented pupae and adults, with significantly low pupation and emergence rates. The Hvgtpch RNAi adults rarely moved and fed on plant leaves; they died within a week after emergence. Silence of Hvptps or Hvsr at the third- and fourth-instar stages led to similar but less serious phenotypes, with lowest influence in the Hvsr RNAi ladybirds. Moreover, RNAi of Hvgtpch, Hvptps or Hvsr did not affect coloration of the larval ocelli and pupal/adult compound eyes. Therefore, our results demonstrated that pteridines are involved in melanin formation but not in eye pigmentation in H. vigintioctopunctata. Moreover, our findings will enable the development of a dsgtpch-based pesticide to control H. vigintioctopunctata larvae.