【目的】克隆褐飞虱(Nilaparvata lugens)Yellow基因(NlYellow),研究该基因在褐飞虱不同发育时期和不同组织中的表达谱,通过RNA干扰沉默Nl Yellow了解其功能。【方法】使用网络版primer3设计引物克隆Nl Yellow,将得到的c DNA序列翻译为氨基酸序列后,与Gen Bank数据库中其他物种的Yellow序列进行同源比对,并构建系统发育树。采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术,研究褐飞虱胚胎、1-5龄若虫以及成虫期Nl Yellow的相对表达量,并检测该基因在雌、雄成虫头、胸、腹、足、翅、卵巢和睾丸等组织中的相对表达量。向褐飞虱5龄若虫体内...

【目的】克隆鉴定褐飞虱（Nilaparvata lugens）丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin2，探明其表达模式和生物学功能。【方法】基于褐飞虱转录组数据，利用PCR技术克隆Nlserpin2全长cDNA序列；利用生物信息学手段分析其核酸和蛋白序列特征；通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测其在褐飞虱不同发育时期（卵、1—5龄若虫和雌雄成虫）和初羽化雌成虫不同组织（脂肪体、肠道和卵巢）中的表达，以及病原真菌金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）侵染褐飞虱5龄若虫不同时间后的诱导表达模式；利用RNAi技术探明Nlserpin2基因沉默对褐飞虱5龄若虫存活率及抵御金龟子绿僵菌侵染能力的影响。【结果】Nlserpin2 cDNA序列（GenBank登录号：KC355239）全长1 209 bp，编码402个氨基酸，含有serpin蛋白超家族所具有的典型serpin结构域和RCL区，且N端包含一段由27个氨基酸残基组成的信号肽。系统进化树分析表明，Nlserpin2与半翅目其他昆虫的serpin聚为一支，其中与白背飞虱（Sogatella furcifera）serpin亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明，Nlserpin2表达具有明显的时空特异性，其在褐飞虱成虫中的表达量显著高于其他龄期，且在雄成虫中表达量最高；卵和低龄若虫（1—3龄）中Nlserpin2的表达量显著低于高龄若虫（4—5龄），其中3龄若虫期最低；Nlserpin2在褐飞虱雌成虫肠道、脂肪体和卵巢中均有表达，且肠道中表达量显著高于脂肪体和卵巢。金龟子绿僵菌诱导2 d和3 d后Nlserpin2的表达量显著上调，但随着诱导时间的增加，Nlserpin2表达量呈回稳趋势。RNAi分析结果显示，显微注射ds Nlserpin2可显著抑制Nlserpin2的表达水平。干扰Nlserpin2后褐飞虱5龄若虫的存活率以及对金龟子绿僵菌侵染的抵御能力均显著降低。与对照组相比，Nlserpin2干扰的褐飞虱在金龟子绿僵菌侵染5 d和8 d后的校正存活率分别下降了28.4%和31.0%，且均达到显著水平。【结论】Nlserpin2在褐飞虱防御病原真菌侵染过程中发挥重要作用，可作为应用RNAi技术防控褐飞虱的潜在靶标和褐飞虱高毒力病原真菌遗传改良的资源基因。

【目的】探明热休克蛋白Hsp70基因在白背飞虱适应非生物〔杀虫剂、高温/低温和紫外线A（UV-A）〕胁迫中的作用，为白背飞虱绿色防控提供参考。【方法】基于白背飞虱的基因组和转录组数据，克隆白背飞虱热休克蛋白Hsp70基因并对其进行鉴定，同时采用RT-qPCR测定其在杀虫剂、高温/低温和UV-A胁迫下的转录水平。【结果】克隆获得一个Hsp70基因，命名为SfHsp70-1，其全长序列为2 322 bp，开放阅读框为2 001 bp，编码666个氨基酸残基，分子量约为72.91 kDa，理论等电点为5.11。SfHsp70-1氨基酸序列中包含3个Hsp70家族蛋白的保守结构域，且在C端具有内质网Hsp70的保守序列“HDEL”。噻虫嗪亚致死浓度表现出显著的剂量效应，LC₁₀胁迫能够诱导SfHsp70-1基因的转录水平显著升高，为对照（丙酮处理）的2.59倍；而LC₂₅胁迫对SfHsp70-1基因的转录水平无显著影响。10 ℃（30 min）、20 ℃（30 min，60 min）和40 ℃（10 min，30 min，60 min）胁迫均能诱导SfHsp70-1基因的转录水平显著提高，依次较对照（25 ℃）显著提高77.24%、62.00%、85.89%、138.96%、75.67%和61.10%。UV-A(300 μW/cm²)胁迫显著抑制SfHsp70-1基因的转录水平，分别较对照（照射0 min）显著降低87.85%、88.74%、91.91%、89.78%、93.04%和91.16%，且随处理时间延长其表达水平呈逐渐降低趋势。【结论】SfHsp70-1基因的过表达有助于白背飞虱对噻虫嗪和高温/低温胁迫的适应。研究结果可为进一步明确Hsp70基因在白背飞虱适应非生物胁迫中的作用奠定基础，并为制订白背飞虱绿色防控措施提供参考。

克隆了灰飞虱的1个保幼激素结合蛋白(JHBP)基因,命名为LstrJHBP(GenBank登录号:JF728808)。该基因全长1 514 bp,开放阅读框编码289个氨基酸,5'和3'UTR区分别为124和522 bp,预测的相对分子质量为32 599,等电点5.47。综合信号肽预测、氨基酸序列比对及聚类分析结果,推测LstrJHBP是一个细胞质JHBP。qRT-PCR测定表明,LstrJHBP在灰飞虱若虫5个龄期及雌雄成虫均有表达,但4龄若虫期显著高于其他龄期,雌雄成虫间没有显著差异。研究结果为进一步明确灰飞虱的发育及变态调控机制奠定了基础。

[目的]水通道蛋白是细胞膜内嵌蛋白超家族的主要成员,具有传输水分子以及小分子化合物进出细胞膜的功能,本研究目的是分析重要农业害虫灰飞虱体内水通道蛋白功能及其与杀虫剂代谢之间的关系。[方法]根据转录组数据,采用PCR和RACE技术对灰飞虱体内的水通道蛋白基因进行了克隆,并利用进化树对获得的基因进行亲缘关系的分析验证,利用实时荧光定量PCR技术分析这些基因在灰飞虱抗、感品系间的表达量差异,利用体外表达技术分析其转运活性。[结果]从灰飞虱体内克隆获得了6个灰飞虱水通道蛋白基因全长序列,分别命名为LsAQP1、L

【目的】通过筛选灰飞虱cDNA酵母表达文库发现原肌球蛋白(tropomyosin,Tm)能与水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV)P10蛋白发生互作。研究旨在克隆灰飞虱原肌球蛋白基因(Tm),将其在原核细胞中进行表达,纯化Tm蛋白,免疫大白兔并制备其多克隆抗体,为进一步分析Tm在灰飞虱与RBSDV互作过程中的作用提供抗体条件。【方法】根据与之高度同源的Tm基因信息确定灰飞虱Tm的开放阅读框(open reading frame,ORF)。提取灰飞虱总RNA,采用RT-PCR方法从灰飞虱中克隆Tm的ORF,连接至pMD-18T载体后进行测序...

设计一对简并引物,应用RT-PCR技术,从松褐天牛细胞中克隆泛素基因的编码区,GenBank登录号EU433567。序列分析表明:该编码区的长度为228bp,编码76个氨基酸,编码蛋白的相对分子质量为8.49ku,理论等电点为5.83。同源性比较发现,松褐天牛泛素基因与其他10种昆虫泛素基因在氨基酸水平上具有94%～98%的相似性。基于核苷酸水平上的系统发育树显示松褐天牛与斜纹夜蛾、草地贪夜蛾遗传距离较近;通过同源建模获得了松褐天牛泛素基因编码蛋白的理论三维结构。将泛素基因与pET-32a(+)连接,构建原核表达载体pET-32a-ub,经IPTG诱导,松褐天牛泛素基因在大肠杆菌BL21(DE...

蔗糖、甲硫氨酸、组氨酸、半胱氨酸是白背飞虱若虫生长发育所必需的营养物质。褐飞虱取食过的稻茎中蔗糖含量降低 ,游离氨基酸总量减少 ,由此破坏了稻茎中营养成分之间的平衡 ,导致稻茎的营养条件恶化。以此稻茎喂饲白背飞虱 ,造成若虫死亡率上升 ,发育历期延长 ,但对白背飞虱性比及短翅率影响不大。说明这两种飞虱之间存在一定程度的营养竞争关系

借鉴现代统计──天气理论中的大气传输与扩取模型，对褐飞虱秋季回迁的轨迹进行模拟，计算了回迁昆虫在高空１０００ｍ（实际飞行高度）和１５００ｍ（以往传统的计算高度）的迁飞轨迹，通过对比分析，发现两高度的轨迹在迁飞方向、迁飞速度和迁飞距离上均存在着较大的差异；通过对迁飞风场和迁飞温度场的分析，进一步证实了１０００ｍ高度的迁飞轨进模拟能够更直接、更准确地反映出昆虫迁飞的实际情况；同时对导致１０００ｍ和１５００ｍ两高度轨迹差异的背景环流进行了归类，定性地分析了不同天气系统对两高度迁飞轨迹方位角差、迁飞速率差的影响。

同期从虫源迁出地和迁入降落地采集待迁出与迁入、尚未产卵的成虫，分别在实验室单对接虫、饲养、产卵及田间笼罩繁殖，比较了褐飞虱迁飞对生殖力的影响。结果表明，虫源地迁出个体的平均产卵量为（２３３．７±７８．６）粒，迁入种群个体的平均产卵量为（３７９．５±６３．２）粒，经长距离迁飞后平均产卵量增加６２．４％。田间笼罩饲养，在分蘖期和拔节期稻株上二者的单对繁殖量分别为（５３．５±３７．９）头、（１８６．７±７２．８）头和（１３９．０±７３．２）头、（２６４．８±７０．９）头，差异均达显著水平。初步说明，长距离迁飞对褐飞虱的生殖能力有明显的促进作用。

【目的】昆虫胰岛素信号途径能够介导糖原合成酶激酶3(glycogen synthase kinase 3,简称GSK-3或GSK3)调控体内糖原及海藻糖等糖代谢过程,从而控制昆虫的各项生命活动。论文旨在探究糖原合成酶激酶在褐飞虱(Nilaparvata lugens)体内对糖原与海藻糖代谢的调控作用。【方法】首先,基于GSK-3的cDNA编码序列,利用ExPASy工具翻译GSK-3氨基酸序列,预测蛋白分子量大小及等电点(pI);然后利用SignaIP4.1Server对其信号肽进行分析。其次,以笔者实验室饲养的褐飞虱为研究对象,从4龄开始,每12 h取材,取至成虫48 h。利用Trizol法提取褐飞虱总RNA,根据反转录试剂盒合成第一链DNA,以18S作为内参基因,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测褐飞虱GSK-3在不同龄期mRNA水平上的相对表达量。然后利用RNAi技术,向褐飞虱体内显微注射双链RNA(dsRNA)抑制GSK-3,以注射ds GFP的褐飞虱作为对照组。注射后48 h利用qRT-PCR技术检测GSK-3的表达情况,确定抑制效果。另外,取注射后48 h虫体,分别测定褐飞虱体内海藻糖、葡萄糖、糖原含量及海藻糖酶(trehalase,TRE)活性变化。最后采用qRT-PCR检测胰岛素信号通路胰岛素受体基因(insulin receptor,InR)、类胰岛素多肽基因(insulin-like peptides,Ilps)及海藻糖代谢途径TRE、海藻糖合成酶基因(trehalose-6-phophate synthase,TPS)、糖原磷酸化酶基因(glycogen phosphorylase,GP)、糖原合成酶基因(glycogen synthase,GS)中相关基因的表达,分析GSK-3在胰岛素信号通路及海藻糖代谢途径中的调控作用。【结果】褐飞虱GSK-3开放阅读框为1 914 bp,编码637个氨基酸;预测蛋白分子量为69.25 kD,等电点为9.15,为偏碱性蛋白,无信号肽结构,序列高度保守。发育表达模式结果显示GSK-3在不同发育阶段表达不一致,5龄若虫蜕皮前后低表达。GSK-3的dsRNA注射后48 h,与对照组ds GFP相比,GSK-3表达极显著下降,表明RNA干扰效果明显。糖原含量和两类海藻糖酶活性显著下降,而海藻糖含量显著上升,推测糖原和葡萄糖转化为海藻糖,作为其生理活动的能量来源。qRT-PCR检测发现,当GSK-3表达抑制后48 h,TRE1-2的表达量显著下降,而TRE1-1和TRE2的表达量极显著下降。另外,2个TPS基因、GS以及GP的表达量均极显著下降;胰岛素信号通路的2个InR基因和4个Ilps基因的表达同样被抑制,间接表明InR能够调控GSK-3的表达。【结论】褐飞虱GSK-3低表达后能够通过调控胰岛素信号通路及海藻糖代谢途径相关基因表达来调控糖原及海藻糖代谢。相关研究结果有助于更加全面地探索褐飞虱等昆虫糖原合成酶激酶调控海藻糖及糖类物质平衡的潜在分子机理。

以高产优质的栽培稻（Ｏ．Ｓａｔｉｖａ）中８６—４４为母本，高抗褐飞虱的广西药用野生稻（Ｏ．ｏｆｉｃｉｎａｌｉｓ）为父本，远缘杂交结合胚拯救，获得高抗褐飞虱的杂种植株Ｆ１。通过和栽培稻中８６—４４回交，获得高抗褐飞虱的回交一代（ＢＣ１Ｆ１）及回交二代（ＢＣ２Ｆ１）；经自交获得ＢＣ２Ｆ２，部分株系农艺性状优良，结实正常，高抗褐飞虱。研究表明，远缘杂交结合胚拯救，通过两次回交并结合胚拯救转移药用野生稻的抗褐飞虱基因是一条可行的途径

[目的]本研究旨在发掘水稻抗褐飞虱基因,为抗褐飞虱品种培育提供有用的基因资源。[方法]利用印尼抗褐飞虱籼稻品种‘BP360e’与感虫品种‘02428’分别构建F2∶3和BC2F2∶3分离群体,采用苗期集团法进行抗褐飞虱表型鉴定。利用151对均匀分布在水稻12条染色体的多态性标记,选取F2∶3群体中的极端个体进行初连锁分析,构建具有连锁迹象的染色体连锁图谱进行QTL(quantitative trait loci)检测。再利用BC2F2∶3群体验证F2∶3群体检测到QTL的可靠性。[结果]在第4染色体标记RM16382与INDEL4-5之间,约15.3 c M的区间内检测到1个抗褐飞虱主效QTL,LOD值为14.4,贡献率为56%,将其命名为QBph4。用BC2F2∶3群体重复检测到该QTL。该区间包含已克隆的抗褐飞虱基因Bph3。序列分析表明,QBph4可能为Bph3的一种新的等位基因。[结论]‘BP360e’高抗褐飞虱,其抗性受1对主效QTL控制,该抗性基因的发掘为水稻抗褐飞虱分子机制阐明及新品种培育奠定了基础。

通过ＢＲ９６与白５６构建Ｆ２群体，利用均匀分布于水稻全基因组的１２２对多态性引物标记分析Ｆ２群体的基因型，构建遗传连锁图谱，考查Ｆ２衍生的Ｆ３各家系的褐飞虱苗期抗性等级，检测水稻褐飞虱抗性数量性状位点（ＱＴＬ）。结果显示：分别在第３、４和６号染色体上各扫描到一个抗褐飞虱ＱＴＬ位点，ＱＢｐｈ３位于第３染色体ＲＭ４８９－ＲＭ２８２之间，ＬＯＤ值为５．１，解释表型变异率是３．８％；ＱＢｐｈ４位于第４号染色体ＲＭ１６６０５－ＲＭ１６７１７之间，ＬＯＤ值为２８．７，解释表型变异率是２９．４％；ＱＢｐｈ６位于第６号染色体ＲＭ２７６－ＲＭ５２７之间，ＬＯＤ值为２．７，解释表型变异率是７．１％；３个ＱＴＬ的联．．．

【目的】隐花色素(cryptochrome, Cry)和铁硫簇蛋白IscA(iron-sulfur cluster assembly,即MagR)是生物体内潜在的磁受体蛋白,本研究通过RNA干扰(RNAi)技术,分别敲减褐飞虱(Nilaparvata lugens)体内的磁响应关键基因NlCry1、NlCry2和NlMagR,旨在探明近零磁场(near-zero magnetic field,NZMF)环境下,以上3种基因在褐飞虱寿命调节过程中的作用,从而间接探讨这3种基因对磁场的响应情况。【方法】采用RNAi技术,以实验室正常磁场环境下稳定饲养的短翅初羽化褐飞虱雌雄成虫为材料,通过向其体内注射双链RNA(dsRNA)分别抑制磁响应关键基因NlCry1、NlCry2和NlMagR,随后立即分别放入正常磁场(geomagnetic field,GMF)和近零磁场中,于每日相同时间观察记录试虫寿命。同时于注射后的1、2和3 d通过RNAiso Plus法提取GMF中褐飞虱雌成虫总RNA,反转录合成第一链DNA,后采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测该基因的表达情况,以确定基因干扰效率。【结果】注射ds NlCry1后,褐飞虱雌雄成虫寿命在近零磁场和正常磁场间均无显著差异。注射ds NlCry2后,近零磁场中褐飞虱雌雄成虫寿命比正常磁场分别显著延长27.78%和50.04%;此外,与注射ds GFP处理相比,正常磁场下注射ds NlCry2的雌成虫寿命缩短,而近零磁场下注射ds NlCry2的雌成虫寿命延长,但二者差异均不显著;近零磁场和正常磁场下注射ds NlCry2的雄成虫寿命均缩短(25.41%和10.73%),且正常磁场下差异显著。近零磁场中,注射ds NlMagR的雌成虫寿命较注射ds GFP的寿命显著缩短了16.48%,而雄成虫寿命在磁场间、干扰处理间的差异均不显著。【结论】磁场变化下褐飞虱雌雄成虫体内3种磁响应关键基因对其寿命的调节功能存在差异。其中,NlCry2对磁场变化存在敏感响应,表现为敲减该基因与磁场变化的互作显著地影响雌雄成虫寿命,且表现出"性二型性";NlMagR也可对磁场变化产生明显响应,但该响应只存在于雌成虫;此外,NlCry1对磁场变化无响应,该基因或与褐飞虱雌雄成虫寿命调节无关。