【目的】家蚕Bombyx mori非滞育红卵突变体Re-nd是家蚕品种C108经化学诱变剂N-甲基-N-亚硝基脲(N-methyl-N-nitrosourea, MNU)诱导产生的新型卵色突变体，属于浆液膜突变。本研究旨在通过传统的遗传学方法分析其突变表型产生的机理，为进一步对Re-nd突变基因的克隆和功能研究及应用奠定基础。【方法】非滞育家蚕突变体Re-nd与野生型滞育的二化品种大造(Dazao)和非滞育的多化品种N4杂交、同胞交配及回交，然后进行遗传分析；同时，Re-nd与已知滞育白卵突变体w-2、桃红眼白卵突变体pe及红卵突变体re杂交、同胞交配及回交，然后进行遗传分析。【结果】结果显示，Re-nd分别与大造和N4杂交F₁代的非滞育卵都为淡红色；同胞交配的F₂代非滞育卵色为红色、淡红色和淡黄色，其红卵(包括淡红色卵)与淡黄色卵的数量比基本符合3∶1；回交B₁代非滞育卵为红色和淡黄色，其数量比基本符合1∶1。Re-nd与w-2和pe杂交的F₁代均表现为淡褐色滞育卵色；与w-2杂交产生的F₂代滞育卵色表型有正常深褐色、淡褐色、黄色以及淡黄偏微红色，非滞育卵表型有红色、淡黄偏微红色、橙黄色以及淡黄色；与pe杂交产生的F₂代卵都是滞育卵，其卵色表型有正常深褐色、淡褐色、淡黄偏微红色以及红色；与re杂交F₁代均表现为淡褐色滞育卵色，F₂代都为滞育卵，其卵色表型有正常深褐色、淡褐色以及红色，re亲本滞育卵的颜色为红色，F₂代卵中并没有分离出新的卵色。【结论】通过杂交和遗传分析，证实了Re-nd突变体为独立的显性遗传，Re-nd突变基因位于w-2及pe突变基因的下游，可能参与了不同于野生型卵色素代谢分支，即卵中眼色素生物合成后期3-羟基-犬尿氨酸进一步代谢合成奥敏类(ommatins)色素的过程。

 【目的】昆虫烯虫酯耐性(methoprene-tolerant, Met)蛋白属于bHLH/PAS转录因子家族成员，其与该家族其他成员形成的复合物可介导保幼激素(JH)的信号传导。本研究旨在克隆并表达小菜蛾Plutella xylostella JH受体Met蛋白基因PxMet-1和PxMet-2，纯化其蛋白，分析PxMet-1与PxMet-2与JH的结合模式，为进一步探明PxMet蛋白的功能提供依据。【方法】基于NCBI数据库，克隆验证了小菜蛾PxMet-1和PxMet-2基因的cDNA序列;把这两个基因分别与pGEX-KG载体连接构建表达载体pGEX-KG-PxMet-1和pGEX-KG-PxMet-2，导入大肠杆菌Escherichia coli Rosetta (DE3)使其表达；分别使用HisTrap^TM HP与 GSTTrap^TM HP的5 mL柱对PxMet-1和PxMet-2融合蛋白进行纯化；利用分子对接预测软件分析PxMet-1和PxMet-2蛋白与JH的结合模式。【结果】克隆获得的小菜蛾PxMet-1(GenBank登录号: MK697672)和PxMet-2(GenBank登录号: MT996234)序列与已报道的序列基本一致，仅PxMet-2基因序列存在1个非同义突变，突变位点为第41位氨基酸，由甘氨酸(Gly)突变为丙氨酸(Ala)。PxMet-1与PxMet
-2蛋白三维结构相似，均包含典型的螺旋-环-螺旋结构。体外原核表达获得具有His和GST双标签的可溶性PxMet融合蛋白，PxMet-1融合蛋白的最优表达条件为0.3 mmol/L的IPTG在16℃下诱导16 h，PxMet-2融合蛋白的为0.1 mmol/L的IPTG 在16℃下诱导16 h。PxMet-1和PxMet-2分别经150 mmol/L咪唑和20 mmol/L还原型谷胱甘肽洗脱获得高纯度的融合蛋白。SDS-PAGE和Western blot验证PxMet-1和PxMet-2融合蛋白，分别在89.2和106 kD位置获得条带，与推测大小一致。分子对接分析结果显示，PxMet-1和PxMet-2与JH存在相互作用位点，都是在PASB保守结构域，和赤拟谷盗Tribolium castaneum Met的JH结合位点相同。【结论】利用pGEX-KG原核表达系统能有效地在体外表达可溶性的PxMet-1和PxMet-2蛋白，PxMet-1和PxMet-2蛋白很可能是小菜蛾JH的分子受体。本研究为进一步解析PxMet蛋白的功能，深入阐明JH调控小菜蛾发育与生殖的分子机理奠定了基础。

【目的】真核细胞内线粒体稳态由多条分子通路共同调控，其中miRNA的重要性在最近日益凸显。但是对miRNA如何调控线粒体稳态仍缺乏全面准确的认识。本研究旨在探究miRNA对线粒体稳态的调控作用及机制。【方法】在黑腹果蝇Drosophila melanogaster幼虫脂肪体细胞中对miRNA进行过表达筛选，监测线粒体形态变化。通过生物信息学方法预测参与调控线粒体稳态的miRNA下游靶标，并通过RNAi敲低实验检验靶标基因对线粒体形态的影响。【结果】在黑腹果蝇幼虫脂肪体中监测了过表达106个miRNA对线粒体形态及果蝇发育的影响，发现21个miRNA过表达引起脂肪体发育异常，其中10个miRNA过表达可以导致幼虫期致死，11个miRNA过表达导致蛹期致死。过表达miR-2导致黑腹果蝇脂肪体细胞中线粒体异样聚集。序列分析表明miR-2很可能靶向调控Pink1基因。Pink1基因表达量确实因miR-2过表达而下调。遗传互作实验发现过表达Pink1基因可以拯救过表达miR-2引起的线粒体异样聚集。【结论】结果说明miR-2很可能通过靶向Pink1基因参与调控线粒体稳态。

 【目的】人类 C 型尼曼匹克病(Niemann-Pick disease type C， NPC)主要是由NPC1基因突变引起的一类遗传疾病。NPC1蛋白主要负责胞内胆固醇运输，同时也作为病毒侵染宿主细胞的重要受体之一近年来备受关注。本研究旨在探究NPC1蛋白与中华蜜蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus, CSBV)感染的关系。【方法】通过PCR扩增中华蜜蜂Apis cerana cerana AcNPC1基因；将其克隆至pET-30a原核表达载体，转化至大肠杆菌Escherichia coli Rosetta^TM(DE3)进行IPTG诱导表达，采用镍柱纯化重组蛋白，免疫小鼠制备多克隆抗体。设计并合成AcNPC1 siRNA，添食中华蜜蜂幼虫；运用RT-qPCR检测和分析中华蜜蜂CSBV添毒幼虫中AcNPC1的表达量，以及RNAi干扰后不同时间AcNPC1基因和CSBV病毒衣壳蛋白VP1基因在感染CSBV的中华蜜蜂幼虫中的表达水平。【结果】成功构建重组表达质粒pET-30a-AcNPC1，在大肠杆菌中获得高效表达的重组蛋白，目的蛋白大小约为36 kD，经亲和纯化获得了纯度较高的重组蛋白，免疫小鼠成功制备了多克隆抗体，免疫印迹分析发现AcNPC1抗体能杂交到两条带，有可能是在提取膜蛋白过程中该蛋白发生了部分降解。中华蜜蜂CSBV添毒幼虫中AcNPC1表达与正常幼虫中的相比，在12, 24和48 h并无显著变化，在72 h出现显著上调。RNAi实验结果表明，中华蜜蜂正常幼虫添食24 h后AcNPC1的3个干涉片段(siRNA1, siRNA2 and siRNA3)均对AcNPC1具有显著性下调作用，AcNPC1表达分别下调了73.20%， 72.81%和54.78%；给CSBV添毒幼虫分别添食3个干涉片段，AcNPC1表达分别下调了43.90%，59.85%和57.67%。CSBV VP1基因在干扰AcNPC1基因72 h后表达下调了67.65%。【结论】利用原核表达系统能有效地在体外表达中华蜜蜂AcNPC1，并制备了其多克隆抗体。利用体外合成的siRNA对中华蜜蜂幼虫中AcNPC1的表达进行干扰，表明在蜜蜂中通过饲喂的方式进行RNAi可以成功下调靶标基因表达水平。不过，RNAi实验结果提示AcNPC1表达下调后可能并不直接影响CSBV的感染。本研究为进一步阐明AcNPC1的潜在功能打下了基础。

【目的】意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称“意蜂”)是世界重要的授粉昆虫，对维持生态平衡、提高农产品产量和保障粮食安全至关重要。但受狄斯瓦螨Varroa destructor侵害，全世界的意蜂蜂群每年都受到巨大损失。本研究主要探讨狄斯瓦螨对意蜂工蜂呼吸代谢的影响, 为今后深入研究狄斯瓦螨与意蜂之间的相互作用奠定基础。【方法】应用SSI多通道昆虫呼吸仪测定感染狄斯瓦螨意蜂与健康意蜂不同发育阶段(4日龄幼虫、5日龄蛹、新出房成蜂和6日龄成蜂)工蜂的耗氧量、CO₂释放量和呼吸商，并分析其变化特征；同时采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法分析狄斯瓦螨感染意蜂与健康意蜂成年工蜂中呼吸代谢相关基因(Coq7, COXⅠ, CytB, CytC和IF-2mt)的表达量变化。【结果】受狄斯瓦螨侵染后，意蜂工蜂耗氧量、CO₂释放量呈现出先上升后下降的趋势，其中耗氧量从5日龄蛹期的0.0244 mL/min下降至6日龄成蜂期的0.0093 mL/min; CO₂释放量从5日龄蛹期的0.0174 mL/min下降至6日龄成蜂期的0.0040 mL/min，极显著低于同龄期健康意蜂工蜂的。健康意蜂工蜂呼吸商随其生长过程逐渐增加，至6日龄成蜂时呼吸商最高，达0.9169；而狄斯瓦螨感染意蜂工蜂呼吸商则呈下降趋势，6日龄成蜂时呼吸商最低，为0.4424，显著低于同龄期健康成年工蜂的。实时荧光定量PCR结果发现，狄斯瓦螨感染意蜂成年工蜂中CytB和CytC基因的相对表达量分别是健康意蜂成年工蜂的1.7676和1.9929倍，差异显著。【结论】狄斯瓦螨侵染可直接影响意蜂工蜂的呼吸代谢，导致其正常代谢途径发生紊乱，严重破坏蜂群正常生长发育。

【目的】肽聚糖识别蛋白(peptidoglycan-recognition proteins, PGRP)可以特异性识别细菌细胞壁中的肽聚糖peptidoglycan, PGN)，并通过免疫缺陷(immune deficiency, IMD)途径和Toll途径诱导昆虫抗菌肽的产生。本研究旨在探讨家蚕Bombyx mori肽聚糖识别蛋白BmPGRP-S5的抑菌活性及在引发家蚕细胞免疫中的作用。【方法】用果蝇胚胎S2细胞表达BmPGRP-S5蛋白；通过细菌生长曲线法检测BmPGRP-S5蛋白对大肠杆菌Escherichia coli K₁₂D₃₁、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus和巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium的抑菌活性；ELISA检测BmPGRP-S5蛋白与大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis胞壁组分的结合力；通过测定吸光值和观察家蚕血淋巴黑化反应分析BmPGRP-S5对细菌胞壁组分激活酚氧化酶原(prophenoloxidase, PPO)的影响，并通过异硫氰酸荧光素(FITC)标记法检测BmPGRP-S5对家蚕血细胞吞噬细菌的影响。【结果】获得表达纯化的BmPGRP-S5蛋白。BmPGRP-S5蛋白对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌K₁₂D₃₁和巨大芽孢杆菌无抑菌效果，加入40 μmol/L的 Zn²⁺后，其对巨大芽孢杆菌的抑菌效果明显增强。ELISA结果表明，BmPGRP-S5蛋白与来自金黄色葡萄球菌的PGN和枯草芽孢杆菌脂磷壁酸(LTA)的结合能力较强，同时也促进了这两种细菌胞壁组分激活家蚕血淋巴酚氧化酶原，加快胞璧组分介导的家蚕血淋巴黑化反应。加入BmPGRP-S5蛋白后，家蚕血细胞对金黄色葡萄球菌的吞噬率提高到53.33%左右，对大肠杆菌K₁₂D₃₁的吞噬率在25.83%左右，对巨大芽孢杆菌的吞噬率达30.83%左右，与对照组相比显著增强。【结论】BmPGRP-S5抑菌作用依赖于Zn²⁺，可能与其酰胺酶活性有关。BmPGRP-S5可以通过识别细菌胞壁组分PGN或LTA在家蚕的黑化反应和细胞吞噬中发挥作用。本研究使用的BmPGRP-S5蛋白是通过在果蝇 S2 细胞进行重组表达获得，更能真实地反映其在昆虫体内生理状态下的功能活性。因此，本研究的结果对进一步开发利用BmPGRP-S5有指导意义。

【目的】利用已获得的纳米孔长读段测序数据完善现有的蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis参考基因组注释信息，并对未注释的新基因和新转录本进行鉴定和功能注释。【方法】基于已获得的纳米孔长读段测序数据，采用gffcompare软件将蜜蜂球囊菌全长转录本与参考基因组注释的转录本进行比较，进而对参考基因组注释基因的非翻译区(untranslated region, UTR)进行延长。利用TransDecoder软件对蜜蜂球囊菌基因的开放阅读框(open reading frame, ORF)及相应的氨基酸序列进行预测。通过MISA软件发掘长度在500 bp以上的全长转录本的SSR位点。通过Blast工具将鉴定到的新基因和新转录本比对Nr, KOG, eggNOG, Swiss-Prot, Pfam, GO和KEGG数据库进行功能注释。【结果】共对蜜蜂球囊菌的9 481个基因进行了UTR延长，其中5′UTR和3′UTR延长的基因分别有4 744和4 737个。共预测出10 492个完整ORF，其中编码长度分布在0~100和100~200个氨基酸的ORF最多，分别占ORF总数的38.96%和36.90%。共鉴定到5 286个SSR，其中单核苷酸重复、二核苷酸重复、三核苷酸重复、四核苷酸重复、五核苷酸重复和六核苷酸重复的SSR分别为1 870, 826, 2 398, 138, 43和11个。共鉴定到1 558个新基因，其中有1 556, 731, 330, 592, 1 177, 709和589个新基因可分别被注释到Nr, Swiss-Prot, Pfam, KOG, eggNOG, GO和KEGG数据库。此外，还鉴定到14 403条新转录本，其中有14 376, 8 524, 7 276, 7 405, 12 035, 7 891和6 855条新转录本可分别被注释到上述7个数据库。【结论】本研究利用已获得的纳米孔长读段测序数据对蜜蜂球囊菌的完整ORF进行了预测，对参考基因组的已注释基因进行了UTR延长，对未注释的SSR位点进行了发掘，此外还鉴定到大量未注释的新基因和新转录本，并对它们进行了功能注释。研究结果较好地完善了现有的蜜蜂球囊菌的基因组注释，为其组学和分子生物学研究的深入开展提供了基础。

【目的】阐明亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus高温耐受能力，明确温度对亚洲小车蝗成虫体内呼吸代谢相关酶和抗氧化酶活性的影响。【方法】在18~42℃温度范围内，以3℃为间隔设置9个温度处理，将亚洲小车蝗成虫置于光照培养箱黑暗条件下处理4 h，后于室温条件下恢复1 h。采用生化方法测定各处理成虫体内糖类代谢酶3磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)和3磷酸甘油脱氢酶(GPDH)，脂类代谢酶3-羟酰辅酶A脱氢酶(HOAD)和三羧酸循环关键酶柠檬酸合成酶(CS)，以及3种抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性。【结果】实验所测的亚洲小车蝗雌雄成虫体内7种呼吸代谢相关酶和抗氧化酶活性均随温度升高呈现先增后减的趋势。雌雄成虫GAPDH, GPDH, HOAD和CS活性分别在33, 27, 33和39℃时最高，而SOD, CAT和POD活性均在30℃时最高；所测7种酶活性均在18℃时最低。在大多数测试温度下雌雄成虫酶活性差异显著。不同温度下雌、雄成虫的GAPDH/HOAD活性比值在1.99～3.31之间，说明在实验温度下亚洲小车蝗呼吸代谢主要消耗糖类物质。【结论】在测试的18～42℃温度范围内亚洲小车蝗成虫体内呼吸代谢相关酶和抗氧化酶活性随温度升高呈先增后减的趋势，亚洲小车蝗成虫通过调节呼吸代谢及抗氧化酶活性而适应温度变化。

【目的】随着转基因作物种植面积的不断加大，其生态安全问题也越来越受到关注。对生物多样性的影响研究作为转基因作物环境安全释放的必要环节，亦是客观评价其风险的重要手段。本研究旨在分析抗除草剂大豆对大豆田节肢动物及杂草多样性的影响。【方法】2019年6-9月，调查安徽合肥分别种植4种处理大豆品种［喷施清水的我国自主研发的转g10-epsps基因抗除草剂大豆ZUTS-33、受体大豆华春3号(HC-3)和本地主栽大豆品种中黄13 (ZH-13),以及施用草甘膦除草剂农达(3 000 mL/hm²)的转基因大豆ZUTS-33］的大豆田中的节肢动物数量(百株虫口数)和多样性指数(丰富度指数、香农指数、辛普森指数、优势集中性指数和均匀度指数)，害虫和天敌的种类和数量，以及杂草密度、种类、数量和多样性指数。【结果】2019年，安徽合肥大豆田生长前期和中期大豆百株虫口数除8月13日表现为喷施清水的ZUTS-33处理组显著高于其他3种处理外，其他调查时间4种处理间百株虫口数变化趋势一致。大豆生长前期和中期4种处理间田间节肢动物数量和各生物多样性指数均差异不显著，调查期间4种处理间粉虱、蚜虫、蓟马、叶甲、叶蝉和棉铃虫6类害虫数量与蜘蛛、瓢虫、草蛉、花蝽、盲蝽和造桥虫6类天敌数量的变化趋势较为一致。调查的大豆田杂草隶属8科10种。喷施除草剂的ZUTS-33组田间杂草密度和杂草数量显著低于其他3种处理，大豆生长后期田间杂草的丰富度指数、香农指数、辛普森指数和均匀度指数与其他3种处理的差异显著。【结论】转g10-epsps基因抗除草剂大豆ZUTS-33的种植对大豆田田间节肢动物及杂草多样性无显著影响。

【目的】探讨中华虎凤蝶指名亚种Luehdorfia chinensis chinensis地理种群的遗传分化情况。【方法】采用PCR技术对中华虎凤蝶指名亚种5个地理种群60头个体的线粒体COI基因和3个非编码核基因(ITS2, Pgi-intron和Tpi-intron) 片段进行扩增，利用MEGA, DnaSP和Arlequin软件对这5个地理种群的遗传变异、遗传多样性及遗传分化进行分析，并进行种群历史动态推断分析。【结果】中华虎凤蝶指名亚种地理种群线粒体基因COI和其他3个非编码核基因(ITS2, Pgi-intron和Tpi-intron)片段的碱基序列具有较强的AT偏好性。总群体的核苷酸多样性π=0.00686，平均核苷酸差异数K=18.289，总群体遗传多样性较高；地理种群间遗传分化程度较大(Fst=0.4910)，基因交流(Nm=0.2600)不频繁。分子方差分析(AMOVA)表明，中华虎凤蝶指名亚种的遗传分化主要来自种群内部(52.79%); Mantel检验表明,地理种群间的地理距离与遗传距离是显著正相关关系(R=0.8519, P<0.05)。【结论】本研究检测的中华虎凤蝶指名亚种5个地理种群遗传多样性较高，各地理种群间具有明显的遗传分化，基因交流较少；地理距离是影响地理种群间遗传分化的重要因素之一；总群体近期并没有经历种群扩张。
关键词: 中华虎凤蝶; 地理种群; 遗传多样性; 遗传分化; 种群结构; COI; ITS2; Pgi-intron; Tpi-intron

【目的】本研究旨在明确云南锦斑蛾Achelura yunnanensis雌雄成虫触角、喙管和跗节等主要化感器官上的感器种类和差异，为后续该虫化学感受相关的研究奠定基础。【方法】采用光学显微镜和扫描电镜，观察了云南锦斑蛾雌雄成虫触角、喙管和跗节的形态特征及其感器的类型和超微结构。【结果】云南锦斑蛾雌雄成虫触角上有7类17种感器，包括5种锥形感器(sensilla basiconica, SB)、3种毛形感器(sensilla trichodea, ST)、3种刺形感器(sensilla chaetica, SCH)、2种Bhm氏鬃毛(Bhm bristles, BB)、2种腔锥形感器(sensilla coeloconica, SCO)、1种耳形感器(sensilla auricillica, SAU)和1种鳞形感器(sensilla squamiformia, SSQ)，其中Bhm氏鬃毛I型仅分布在雄虫触角上，毛形感器II型和III型以及腔锥形感器I型在长度上具有性二型现象。雌雄成虫喙管上有2类5种感器，包括4种锥形感器和1种刺形感器，其中锥形感器III型仅在雌虫喙管上有分布。此外，雌雄成虫跗节上有5类13种感器，包括4种毛形感器、4种锥形感器、2种鳞形感器、2种Bhm氏鬃毛和1种刺形感器，其中毛形感器I型仅分布在雌虫跗节上，锥形感器I型和III型仅在雄虫跗节上有分布，锥形感器IV型和Bhm氏鬃毛I型在长度上具有性二型现象。【结论】云南锦斑蛾雌雄虫触角上有17种感器，喙管上有5种感器，跗节上有13种感器，部分感器在种类、长度或数量上具有性二型现象。

 昆虫是地球上最大的动物类群，在长期的进化过程中形成了复杂的感受系统，其中以化学感受(嗅觉和味觉)最为重要。气味受体(odorant receptor, OR)和味觉受体(gustatory receptor, GR)分别在嗅觉和味觉中起关键作用，但近年发现离子型受体(ionotropic receptor, IR)也在一些化学感受中发挥作用，有些IR还参与温度和湿度等非化学感受。IR家族由离子型谷氨酸受体(ionotropic glutamate receptor, iGluR)进化而来，具有典型的3个跨膜结构域；与OR相似，每个IR至少需要一个共受体(co-receptor)才能发挥功能，现已发现4个IR共受体(IR8a, IR25a, IR76b和IR93a)；两个或多个IR可以共表达于同一个嗅觉神经元，IR间的不同组合导致神经元不同的气味反应谱。一种昆虫通常含有几个到上百个不等的IR，其中部分IR为触角特异表达，但绝大多数IR的功能及其作用机制仍不清楚。本文综述了IR的结构和进化以及昆虫IR基因鉴定、表达和功能等方面的研究进展，以期为深入研究昆虫IR的功能、作用机制及在害虫防治中的应用提供参考。

 随着测序技术和生物信息学的快速发展，昆虫基因组学及其相关研究成果与日俱增。把农田景观要素嵌入基因组结构、适应性遗传变异和基因功能的研究，揭示在特定景观背景下害虫适应性和致害性的分子机理，是景观基因组学与害虫治理研究的新领域。景观基因组学是景观生态学与种群基因组学的交叉学科，旨在探究生物对所处环境适应性的遗传基础；研究重点是在环境因子的选择作用下，考察和分析物种的适应性进化及群体之间的基因流和遗传漂变；研究方法可以概括为空间采样策略的设计、分子标记的使用、数据的采集与分析。本文概述了景观基因组学的研究现状，包括近年来的主要研究发现和成果，并进一步阐述了景观基因组学在昆虫抗药性治理、保护性生物防控、全球气候变化背景下的害虫综合治理等方面的应用及前景，旨在促进更加有效地开展可持续的害虫综合治理，减少化学农药的使用，促进作物安全生产。