【目的】获得家蚕Bombyx mori和野桑蚕Bombyx mandarina脂肪酸脱氢酶基因 desat4的cDNA及其启动子序列， 并应用原核表达系统获得目的蛋白质， 为进一步研究该基因的功能提供基础。【方法】利用RACE技术克隆家蚕和野桑蚕desat4基因全长cDNA序列， 基于家蚕全基因组序列设计引物克隆它们的启动子， 并采用原核表达技术对该基因进行异源表达。【结果】克隆得到家蚕与野桑蚕desat4 基因全长cDNA， 长度分别为1 717 bp 和1 718 bp， ORF长度为1 059 bp， 编码352个氨基酸残基， 结构上有3个组氨酸保守区和4次跨膜结构域， 说明该蛋白质是膜蛋白。同源性分析发现Desat4 氨基酸序列与烟草天蛾Manduca sexta MsexKPSE脱氢酶拥有88.9%相似性。克隆获得的家蚕和野桑蚕desat4基因启动子序列长度分别为1 808 bp和870 bp， 该区域包含有热休克因子HSF（heat-hock factor）结合位点、NIT2结合位点和CdxA(caudal type homeobox transcription factor A)结合位点等等， 并未发现有典型的TATA-box， 但在靠近5′-UTR区域发现了转录起始因子特征序列。时期表达谱分析显示desat4基因从刚产下卵到成虫（蛾）的36个不同发育时间点都有持续稳定的表达。应用原核表达系统成功地表达了Desat4蛋白质， 并用温和变性剂十二烷基-β-D-麦芽吡喃糖苷（dodecyl-β-D-maltoside, DDM) 就能很好地促进该蛋白质的溶解。【结论】本研究成功地克隆了家蚕和野桑蚕desat4基因全长cDNA及其启动子序列并进行了序列比对分析， 构建了desat4基因的原核表达载体并成功表达， 为进一步研究该基因的功能提供参考。

气味结合蛋白（odorant binding proteins, OBPs）在昆虫与外界环境化学信息交流过程中起着重要作用， 对昆虫的觅食、 求偶、 繁殖具有重要意义。触角结合蛋白（antennalbinding protein, ABP）是OBP家族中的重要成员之一。为进一步探明家蚕Bombyx mori ABP与ABPX基因的结构、 表达及功能， 本研究利用染色体定位、 基因分析及半定量表达分析方法对其进行了研究。染色体定位分析表明， BmABP和BmABPX分别位于家蚕第5和第26染色体上， 基因结构差异较大， 可能功能上有较大差异。对家蚕胚胎、 幼虫和成虫不同发育阶段的雌、 雄虫多种组织进行基因表达谱分析发现， BmABP在家蚕发育的各个虫态、 多种组织器官中都有较高表达， 无时间特异性和组织特异性； BmABPX在不同发育时期和不同组织间差异显著（P<0.05）， 相对表达量以触角中最高， 其他非嗅觉组织中也多有表达， 性别间差异不大。结果提示， BmABP和BmABPX除了具有嗅觉相关功能外， 很可能还具有其他未知的生理功能。

作为分子伴侣， 热激蛋白可起修复变性蛋白与阻止其他蛋白质聚集的作用。为进一步理解蝶蛹金小蜂Pteromalus puparum热激蛋白家族的分子伴侣功能， 本研究对来自该寄生蜂的热激蛋白Pphsp90， Pphsp70， Pphsc70， Pphsp60， Pphsp40和Pphsp20的基因在大肠杆菌Escherichia coli BL21菌株中进行了过表达。结果表明： 除Pphsp40外， 其余5个基因均得到高效表达， 且表达的重组热激蛋白在高温下（80℃）具可溶性与热稳定性。其中， Pphsp20与Pphsp90在大肠杆菌中的表达显著提高了高温下（50℃， 1 h）细胞的存活率。离体活性实验证实， 利用纯化的融合蛋白Pphsp20可减少高温下荧光素酶的聚集现象。据此认为， Pphsp20与Pphsp90均具有大肠杆菌细胞的热保护功能， 但Pphsp20可以单独发挥作用， 而Pphsp90可能需其他因子协同作用才有保护活性。

RNA干扰（RNAi）不但可以用于研究基因的功能， 还可以通过沉默靶标基因干扰特定的生命过程。因此， 通过深入研究， 发掘高效专一性靶基因和RNAi技术， 有可能开辟针对性的害虫RNAi防控新途径。本研究通过灰飞虱Laodelphax striatellus转录组数据分析并结合RACE技术， 克隆了灰飞虱两种海藻糖酶的全长基因， 分别命名为LSTre-1和LSTre-2， 其GenBank登录号分别为JQ027050和JQ027051。它们均具有海藻糖酶基因的典型特征， 与已报道的其他昆虫的海藻糖酶基因具有很高的相似性， 并表现出一定的虫种亲缘关系。其中LSTre-1为水溶性海藻糖酶基因， 全长2 042 bp， 开放阅读框编码602个氨基酸， 前端有25个氨基酸的信号肽， 但无跨膜结构域； LSTre-2为膜结合型海藻糖酶基因， 全长2 619 bp， 开放阅读框编码618个氨基酸， 前端有26个氨基酸的信号肽， 有2个疏水性跨膜结构域。利用喂食法研究2种海藻糖酶基因dsRNA对灰飞虱的致死效应， 发现靶向水溶性酶基因的干扰效应略高于靶向膜结合型的， 但两种海藻糖酶基因的dsRNA都可以显著抑制灰飞虱海藻糖酶基因的表达， 降低其活力， 还能显著抑制试虫的生长， 大幅增加试虫死亡率。 结果提示， 通过适宜途径干扰海藻糖酶基因可以开发防治灰飞虱的新途径。

RNA二级结构比一级结构包含更多的信息， 在物种系统发育分析中更能反应真实情况。因而， 本研究对番石榴实蝇Bactrocera correcta和瓜实蝇B. cucurbitae的L-rRNA全基因进行了测序， 构建了双翅目L-rRNA基因二级结构的模式图， 并分析了其结构特征， 而后基于H45~H47茎环结构参数和结构序列及L-rRNA结构序列对双翅目13科的系统发育关系进行了初步分析。结果表明： 双翅目昆虫具有保守的L-rRNA二级结构； 不同结构区碱基组成和分布不均匀， Ⅳ区和Ⅴ区的完全保守碱基含量最高， GC含量最高， 绝大部分科Ⅵ区的AT斜率均小于0； 科内特有碱基和科间少数保守碱基大部分为G或C。瘿蚊科与双翅目其他科具有较远的系统发育关系， 而丽蝇科、 寄蝇科和食蚜蝇科有相近的系统发育关系； 虻科与网翅虻科同在一个小分支； 蠓科与蚊科同在一个大的系统发育分支。利用单方面参数不易得到理想的进化结果， 准确系统发育分析需要结合多方面的参数。

Wolbachia是一类广泛存在于节肢动物体内， 可以对寄主的生殖力及生殖行为产生影响的共生菌。用抗生素可以有效除去寄主体内的Wolbachia。本实验通过喂食浓度分别为1， 5和10 mg盐酸四环素/mL蔗糖水， 结合PCR检测丽蚜小蜂Encarsia formosa体内Wolbachia的去除效果； 解剖观察丽蚜小蜂F0代及F1， F2和F3代怀卵量和卵巢管数量， 评价Wolbachia对丽蚜小蜂生殖的影响。结果显示： 抗生素处理去除Wolbachia后F0代蜂的卵巢管数量与未处理蜂之间无显著差异（P=0.12）， 但F1， F2和F3代蜂的卵巢管均为6条， 显著少于F0代蜂的卵巢管数量（P<0.001）。抗生素处理去除Wolbachia后的F0代蜂怀卵量与未处理蜂相比显著下降， 但显著高于经抗生素处理去除Wolbachia后的F1， F2和F3代蜂怀卵量（P<0.001）， 后代（F1， F2， F3）蜂之间怀卵量无显著差异（P=0.59）。去除Wolbachia后， 丽蚜小蜂可以产生雄性后代， 但未见交配行为， 且雌蜂可不经交配而产生雌性后代。结果说明， Wolbachia不仅直接影响丽蚜小蜂的怀卵量， 而且还可以通过影响丽蚜小蜂卵巢管的发育影响丽蚜小蜂的怀卵量； 然而， 去除Wolbachia不改变雌蜂的孤雌生殖方式。

为了科学施药， 合理保护和利用天敌对棉铃虫Helicoverpa armigera进行综合防治， 本研究在室内测定和比较了复配杀虫剂BtA和7种常用杀虫剂（阿维菌素、 Bt、 β-氯氰菊酯、辛硫磷、定虫隆、氰戊菊酯和丁硫克百威）对棉铃虫的杀虫效果及对其天敌中红侧沟茧蜂Microplitis mediator蛹和雌成虫的触杀毒性。采用浸叶法测定杀虫剂在室内72 h内对棉铃虫3龄幼虫的杀虫效果， 结果表明： 与其他杀虫剂相比， BtA对棉铃虫幼虫具有更高的毒性和致死效应 (LC₅₀=0.7364 mg/mL)。将棉铃虫3龄幼虫接到用浓度4 mg/mL上述杀虫剂分别处理过的大白菜上24， 48和72 h， 发现其死亡率之间存在显著差异（P≤0.05）。但在72 h后， BtA和其他杀虫剂对棉铃虫幼虫的杀虫效果之间并无显著差异(P>0.05)。BtA施药后， 随着时间的延长， 棉铃虫幼虫的死亡率也在增加。另外， 通过杀虫剂对寄生蜂中红侧沟茧蜂蛹和雌成虫的触杀毒性的生物测定发现： 与β-氯氰菊酯、 氰戊菊酯和丁硫克百威相比， BtA对中红侧沟茧蜂蛹和雌成虫的毒性较低， 对其蛹和雌成虫致死率分别仅为13.82%和7.33%。本研究证明BtA对鳞翅目害虫具有中等毒性， 而对寄生蜂中红侧沟茧蜂则具有较低毒性。

为了分析气调处理对实验昆虫解毒酶性质的影响， 探讨酶活性变化与气调抗性形成的潜在关系, 本研究用高浓度二氧化碳胁迫处理咖啡豆象Araecerus fasciculatus (De Geer), 研究其羧酸酯酶(carboxylesterase， CarE)、 酸性磷酸酯酶(acid phosphatase， ACP)和谷胱甘肽转移酶(glutathione S-transferases， GSTs)的生物化学与毒理学性质。结果表明： 高浓度二氧化碳气调胁迫处理咖啡豆象3 h， 6 h和9 h, 其CarE酶活力分别升高 35.41%, 55.02%和88.98%。 CarE酶促动力学参数V_max分别升高26.13%, 31.77%和57.12%, K_m没有显著改变； 相应处理下， ACP活力分别升高34.53%, 72.45%和126.37%； GSTs 活力分别升高5.40%, 8.40%和17.59%。可见, 二氧化碳气调胁迫下, 实验昆虫可以通过调节部分解毒酶的酶活力或酶促动力学参数来应对不利环境； 酶与底物间的亲和力增强可能是昆虫在气调胁迫下保护机体免受伤害的一种代谢反馈信息。本研究可为昆虫气调杀虫及其抗（耐）气性形成机制提供一些基础信息。

为阐明转cry1Ab/cry1Ac基因水稻对大螟Sesamia inferens (Walker)作用的生理生化机制， 本研究用转cry1Ab/cry1Ac基因水稻茎秆饲喂大螟3龄和5龄幼虫， 采用酶活性测定方法研究了取食转Bt水稻对大螟幼虫体内3种保护酶SOD(superoxide dismutase)、 CAT(catalase)和POD(peroxidase)活性的影响。结果表明， 大螟3龄幼虫在取食转基因水稻24 h后SOD活性与对照相比提高了43.44%， 48 h后降至最低值； 在取食24 h后POD值达到最高值， 其酶活性比对照升高了29.22%， 最终在取食48 h后降至最低值， 并显著低于对照； 在取食转基因水稻4 h后， CAT活性升高了30.33%， 在取食48 h后， 与对照相比， CAT活性降低了27.01%； 5龄幼虫取食4 h后SOD活性显著高于对照水平， 36 h后降至最低值， 与对照相比， 活性下降了31.62%； 在取食8 h后POD活性达到最高值， 与对照相比， 升高了73.20%， 36 h后酶活性降至最低值； 在取食之初4 h CAT活性达到最高值， 与对照相比， 其值升高了75.73%， 在取食48 h后， 其活性与对照相比减少了7.55%。3龄幼虫与5龄幼虫相比， 对Bt的抗性水平较低， 自身防卫能力较差。结果说明， 在取食初期， 试虫体内保护酶活性升高， 以抵御Bt毒蛋白对虫体的伤害作用， 随着取食时间的延长， 保护酶活性迅速降低， 从而干扰虫体正常的代谢过程， 导致虫体出现中毒症状， 致使昆虫死亡。

取食糖类物质有利于延长具寄主取食特性的卵育型寄生蜂的寿命。为了明确自然界常见糖分对卵育型寄生蜂的营养功能差异， 本研究比较了取食葡萄糖、 果糖、 蔗糖、 海藻糖和松三糖5种常见糖分对斑潜蝇类害虫的优势寄生蜂潜蝇姬小蜂Diglyphus isaea雌蜂寿命和卵子发生的影响。结果显示: 取食5种糖均能显著延长雌蜂寿命（P<0.0001）； 取食果糖的雌蜂寿命显著长于取食葡萄糖、 蔗糖、 海藻糖和松三糖的雌蜂寿命（P<0.0001）， 取食葡萄糖、 蔗糖和海藻糖3个处理间差异不显著（P>0.4234）， 但均显著长于取食松三糖（P<0.0001）； 同时， 各个处理的雌蜂寿命与其个体大小均分别呈显著正相关关系。初羽化雌蜂卵巢中没有Ⅲ级卵子（即成熟卵子）； 清水处理的雌蜂， 24 h后卵巢中Ⅲ级卵子达到高峰， 48 h时则全部重吸收； 而取食5种糖的雌蜂， 卵巢中的Ⅲ级卵子和总卵子数量整体上均呈现先显著上升而后逐步下降的趋势， 取食不同糖分的雌蜂卵子形成高峰期的时间不同， 而且取食不同糖分的雌蜂间Ⅲ级卵子高峰日数量和总卵子高峰日数量均无显著差异（P>0.05）。该研究结果为潜蝇姬小蜂的大量室内饲养和田间释放提供了依据。

为了明确褐飞虱Nilaparvata lugens、 白背飞虱Sogatella furcifera和灰飞虱Laodelphax striatellus 3种稻飞虱翅型分化的遗传规律与差异， 采用翅型筛选与杂交遗传的实验方法， 研究了3种飞虱在秧苗期水稻上的翅型选择响应与杂交遗传规律。结果表明： 3种稻飞虱的翅型具有较强的选择响应， 并且长翅型纯系在白背飞虱中最易筛选得到， 灰飞虱的次之， 而褐飞虱的最难。3种稻飞虱的长翅(M)雄虫与短翅(B)雌虫配对(M♂×B♀)筛选3~5代后， 95%~100%的雄虫和雌虫分别稳定为长翅型和短翅型。筛选和杂交实验结果表明， 褐飞虱的翅型决定基本符合常染色体上的一对等位基因调控的从性性状遗传规律， 雄虫中长翅为显性， 而雌虫中短翅为显性。翅型的表型还受除基因型外的其他条件的影响， 利用长翅雄虫与长翅雌虫后代中出现的极少数的短翅雄虫与短翅雌虫进行配对， 其后代中各翅型出现的比率与长翅雌虫和长翅雄虫配对的无显著差异； 同样， 在短翅雄虫与短翅雌虫配对的后代中也有相同的结果。白背飞虱和灰飞虱在该筛选条件下很少有短翅雄虫出现， 两者翅型的遗传调控较为相似， 可用由两对等位基因控制的性状来解释筛选和杂交实验的结果， 其中一对等位基因位于性染色体上， 调控雄性的翅型， 且长翅为显性； 另一对位于常染色体上， 调控雌性的翅型， 且短翅为显性。据此认为， 3种飞虱翅型决定基因的显隐性在不同性别间的差异， 以及翅表型与基因型的不一致性， 是稻飞虱种群在不同条件下均可灵活调控翅型的重要遗传机制。

为阐明小菜蛾Plutella xylostella不同地理种群的遗传多样性， 应用ISSR技术对我国小菜蛾8个地理种群的遗传多样性进行了研究分析。15条引物扩增出395条ISSR条带， 其中多态性条带占89.11%， 全部个体显示了各自独特的ISSR图谱。ISSR标记的遗传多样性分析结果表明： 小菜蛾无论在物种水平上（P=89.11%， H=0.2706， I=0.4286）， 还是在种群水平上（P=88.80%， H=0.2759， I=0.4349）都表现出较高的遗传多样性。其中， 北京南口种群内遗传变异最大， 海南海口和甘肃兰州种群内遗传变异最小， 南方地区（云南、 湖北）小菜蛾种群遗传多样性明显高于北方地区（北京、 天津、 山东、 黑龙江、 甘肃）种群。据种群变异来源分析， 有5.66%的遗传变异来自种群间， 94.34%的变异来源于种群内（N_m=8.3399）， 不同地理种群间没有明显的遗传分化。本文有关小菜蛾不同地理种群基因流动和遗传变异的研究为小菜蛾抗药性的控制及田间种群的综合防治提供了有价值的分子生物学依据。

首次在国内对兴义维蚋Simulium (Wilhelmia) xingyiense的多线染色体进行研究， 并提供其多线染色体标准图。选取兴义维蚋的成熟幼虫， 用改良苯酚品红染色法进行唾腺多线染色体制备， 并进行测量、 描述及分析。结果表明： 兴义维蚋多线染色体数目为3对（2n=6）。Ⅰ号染色体具中央着丝粒， Ⅱ和Ⅲ号染色体均为亚中央着丝粒染色体。核仁组织者区位于Ⅰ号染色体短臂近着丝粒端。巴尔比尼氏环和双泡位于Ⅱ号染色体短臂近中央位置。3对染色体的着丝粒区可形成明显的染色中心。兴义维蚋多线染色体具有多态性的倒位， 倒位频率为0.64。兴义维蚋多线染色体的着丝粒、 核仁组织区、 巴氏环、 双泡等主要特征性结构的位置及形态恒定一致,可作为该种的重要鉴别特征。其多态性的倒位可为该蚋种在细胞水平上进行蚋类分类鉴别和系统发育等研究提供基础资料。

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