Zwei Sexualpheromonrezeptoren für die sexuelle Kommunikation, die in der amerikanischen Schabe gefunden wurden

Sexualpheromone sind von entscheidender Bedeutung für die Erleichterung der chemischen Kommunikation, die der Balz und dem Paarungsverhalten von Insekten zugrunde liegt. Bei weiblichen amerikanischen Schaben (Periplaneta americana) werden überwiegend zwei wichtige flüchtige Sexualpheromonkomponenten freigesetzt, Periplanon-A (PA) und Periplanon-B (PB). Frühere Studien haben gezeigt, dass PB die Hauptkomponente ist, aber das genaue Zusammenspiel zwischen PA und PB sowie ihre Regulierungsmechanismen bei der männlichen Balz und beim Paarungsverhalten blieb unklar.

Kürzlich hat ein Team unter der Leitung von Professor Sheng Li vom Institute of Insect Science and Technology, School of Life Sciences, South China Normal University, veröffentlicht ihre Forschungsarbeit mit dem Titel „Zwei Sexualpheromonrezeptoren für die sexuelle Kommunikation bei der amerikanischen Kakerlake“ in der Zeitschrift Wissenschaft China Life Sciences.

Ihre Studie konzentrierte sich auf die amerikanische Schabe und enthüllte den olfaktorischen molekularen Mechanismus, durch den die beiden weiblichen Sexualpheromonkomponenten (PB und PA) gemeinsam das Balz- und Paarungsverhalten des Männchens über zwei Geruchsrezeptoren (OR53 und OR100) regulieren.

Die Studie berichtet über einen Zwei-Pheromon-Zwei-Rezeptor-Weg, der der sexuellen Kommunikation bei der Amerikanischen Kakerlake zugrunde liegt. Es bestätigt, dass die beiden flüchtigen Sexualpheromone von weiblichen Kakerlaken, Periplanon-A (PA) und Periplanon-B (PB), unterschiedliche Funktionen haben. PB fungiert als primärer Sexuallockstoff, während PA der PB-Anziehung entgegenwirkt.

Durch eine Kombination aus Verhaltenstests, Elektrophysiologie, geschlechts- und altersspezifischer Transkriptomik, Drosophila-Genetik und RNAi-Knockdown-Experimenten identifiziert das Team OR53 als Rezeptor für PA/PB bzw. OR100 als Rezeptor für PA. Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse, dass OR53 und OR100 in zwei verschiedenen Arten von Sensillen exprimiert werden, die sich in den Antennen männlicher Kakerlaken befinden.

„Entscheidend ist, dass die Studie aufdeckt, dass die männliche und altersabhängige Expression von OR53 und OR100 durch den Weg der Geschlechtsdifferenzierung bzw. durch ernährungsabhängige Signale reguliert wird, um das Sexualverhalten ausschließlich bei geschlechtsreifen Männern zu verfeinern“, sagt Li .

Dieser bedeutende Fortschritt trägt zur Entwicklung umweltfreundlicher Technologien zur Kakerlakenbekämpfung und umfassender Schädlingsbekämpfungsstrategien bei.