【目的】为探究核受体超气门蛋白(ultraspiracle protein, USP)在白背飞虱Sogatella furcifera若虫蜕皮发育过程中的功能及其与几丁质合成和降解之间的调控关系。【方法】基于白背飞虱基因组数据，结合RTPCR克隆SfUSP全长cDNA序列；利用RT-qPCR测定白背飞虱不同发育阶段(1-5龄若虫、5龄若虫蜕皮前、5龄若虫蜕皮中和雌成虫)、5龄若虫组织(头、体壁、脂肪体、肠道和足)、雌成虫组织(体壁、翅、脂肪体、足和卵巢)以及100 ng/头20E处理后5龄第1天若虫中SfUSP的表达量；通过显微注射dsRNA靶向沉默5龄第1天若虫的SfUSP后，计算若虫存活率，观察若虫致死表型，利用RT-qPCR测定几丁质合成和降解通路关键基因的表达量。【结果】克隆获得了白背飞虱SfUSP(GenBank登录号: ON209396)的全长cDNA序列，其开放阅读框长1 263 bp，编码420个氨基酸，SfUSP蛋白预测分子量为47.27 kD，理论等电点为7.18。序列分析结果表明，SfUSP含有核受体家族所具备的5个保守结构域，并且DNA结合域(DNA-binding domain, DBD)和配体结合域(ligand-binding domain, LBD)高度保守。发育阶段表达谱表明，SfUSP在1龄若虫、5龄若虫蜕皮前以及雌成虫中高表达；组织表达谱显示，SfUSP在5龄若虫头、体壁、脂肪体和肠道中的表达量较高；在雌成虫翅、足和体壁中的表达量较高。显微注射100 ng/头20E后12 h时，5龄若虫中SfUSP的表达量显著高于对照组的。靶向沉默SfUSP表达后，与注射dsGFP的对照组相比,显著降低了白背飞虱的若虫存活率，显微注射dsRNA 6 d时若虫存活率仅为对照组的18.01%，其中不能成功蜕皮个体占51.46%；显著抑制了几丁质合成通路关键基因SfCHS1, SfCHS1a, SfUAP, SfGFAT和几丁质降解通路关键基因SfCht7, SfNAG1, SfNAG2, SfCDA1, SfCDA2和SfCDA4的表达量，但是显著提高了SfG6PI和SfCht10的表达量。【结论】SfUSP是白背飞虱生长发育过程中的关键基因，能够影响几丁质的合成与降解，进而调控白背飞虱的蜕皮发育。

 【目的】本研究旨在解析ATP合酶亚基α(ATP synthase subunit α, ATPs-α)在棉铃虫Helicoverpa armigera变态和发育中的功能机理。【方法】PCR扩增棉铃虫ATPs-α基因开放阅读框，并进行生物信息学分析；利用qRT-PCR检测HaATPs-α在棉铃虫5龄蜕皮期和6龄第1-5天幼虫表皮、中肠和脂肪体中及外源20-羟蜕皮酮(20-hydroxyecdysone, 20E)(0.1 mg/mL)处理后6龄幼虫表皮和脂肪体中的表达量；对棉铃虫6龄幼虫注射dsHaATPs-α，分析RNAi降低HaATPs-α的表达量对幼虫发育及变态及其体内ATP含量、海藻糖和葡萄糖含量以及海藻糖酶活性的影响。【结果】棉铃虫HaATPs-α的开放阅读框长1 677 bp，棉铃虫、草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda、斜纹夜蛾S. litura和粉纹夜蛾Trichoplusia ni这4种鳞翅目(Lepidoptera)夜蛾科(Noctuidae)昆虫的ATPs-α氨基酸序列一致性为96.56%，且亲缘关系较近。表达模式分析结果显示，HaATPs-α在6龄第3天幼虫表皮和中肠中表达量最高，在5龄蜕皮期脂肪体中出现表达高峰；20E(0.1 mg/mL)处理较对照显著上调6龄幼虫中HaATPs-α的表达量。与对照组（注射dsGFP）相比，利用RNAi敲低HaATPs-α表达量后，幼虫发育迟缓，幼虫体重显著下降，幼虫死亡率显著升高，化蛹率和成虫羽化率显著降低，ATP含量和海藻糖酶活性均显著降低，海藻糖含量显著升高，葡萄糖含量显著降低。【结论】HaATPs-α不仅控制棉铃虫ATP的产量，同时还影响着海藻糖和葡萄糖的含量，因此，HaATPs-α在幼虫变态中发挥着重要作用。本研究结果还可为将来利用ATPs-α作为有害生物防控的新靶标提供实验证据和理论依据。

【目的】 脂动激素(adipokinetic hormone, AKH)是一种对昆虫正常生命活动发挥重要调控作用的神经肽，通过解析脂动激素对桔小实蝇Bactrocera dorsalis幼虫生长发育的调控作用，有助于加深对昆虫神经肽保守性及功能多样性的认识，同时也为评估AKH信号系统作为新型控制剂靶标潜力提供基础依据。【方法】克隆桔小实蝇AKH基因BdAKH的cDNA全长序列，利用生物信息学方法分析其序列特征；采用qPCR技术检测BdAKH在桔小实蝇不同发育阶段(卵、1-3龄幼虫、蛹以及未交配雌成虫和雄成虫)和桔小实蝇3龄末期幼虫不同组织(中枢神经系统、心侧体/咽侧体(corpora cardiaca/corpus allatum, CC/CA)、脂肪体、马氏管、中肠、后肠、表皮、卵巢、精巢以及血淋巴)中的表达量；运用免疫组化技术定位桔小实蝇3龄幼虫中表达BdAKH的神经元；通过RNAi结合生物学观察分析BdAKH对桔小实蝇幼虫生长发育的调控作用。【结果】克隆获得桔小实蝇BdAKH(GenBank登录号: KY073319) cDNA全长序列，长572 bp，开放阅读框长252 bp，编码83个氨基酸残基。桔小实蝇BdAKH结构相对保守，包含一个成熟肽序列QLTFSPDWamide；BdAKH基因在桔小实蝇成虫中表达量较高，并且主要在3龄末期幼虫CC/CA表达；敲低3龄幼虫BdAKH后导致桔小实蝇化蛹时间和化蛹率较对照组(dsGFP)分别延迟和降低，但蛹重及蛹型较对照组之间无明显差异。【结论】AKH对桔小实蝇幼虫生长发育过程具有重要调控作用，表明其具备作为害虫控制剂靶标的潜力。

【目的】探究骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein, BMP)信号对黑腹果蝇Drosophila melanogaster浆细胞吞噬功能的影响。【方法】利用黑腹果蝇UAS-Gal4系统，特异性地在浆细胞中敲低BMP信号基因Dpp, Gbb, Tkv, Put, Med, Wit, Sax, Mad, Dad, Sal, Brk和Omb；向黑腹果蝇3龄幼虫和成虫中注射荧光标记的无致病性的微球(FluoSphere Microspheres)以及pHrodo标记的的革兰氏阴性细菌大肠杆菌Escherichia coli (pHrodo-Escherichia coli)和革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus (pHrodo-Staphylococcus aureus)后计算吞噬指数，分析浆细胞的吞噬能力。【结果】与对照组Cg>w¹¹¹⁸相比，在黑腹果蝇3龄幼虫浆细胞中敲低Dpp, Gbb, Tkv, Wit, Dad, Brk和Omb后，浆细胞对FluoSphere Microspheres的吞噬指数显著下降；敲低Dpp, Gbb, Tkv, Wit, Dad和Brk后破坏了浆细胞吞噬pHrodo-Escherichia coli的能力，敲低Gbb后，浆细胞吞噬pHrodo-Staphylococcus aureus的能力明显下降；此外还发现，在成虫中敲低Gbb和Dad后，总的浆细胞吞噬能力明显下降，敲低Put后，总的浆细胞吞噬能力上升。【结论】在黑腹果蝇幼虫中，Dpp, Gbb, Tkv, Wit, Dad, Brk和Omb正调控浆细胞吞噬功能，其中Dpp, Gbb, Tkv, Wit, Dad和Brk促进浆细胞吞噬革兰氏阴性细菌，Gbb促进浆细胞吞噬革兰氏阳性细菌。在黑腹果蝇成虫中，Gbb和Dad有助于总浆细胞的吞噬功能，Put负调控浆细胞的吞噬功能。

【目的】建立菜粉蝶Pieris rapae成虫触角转录组数据库，利用生物信息学和分子生物学手段深入挖掘菜粉蝶基因数据信息。【方法】采用高通量测序平台(Illumina NovaSeq 6000)对菜粉蝶成虫触角进行转录组测序、序列组装、功能注释及差异表达基因分析，对PrapOR1, PrapOR2, PrapOR5, PrapOBP1, PrapOBP4, PrapOBP5, PrapSNMP1, PrapSNMP2和PrapSNMP3 9个差异表达的嗅觉相关基因进行qRT-PCR验证。【结果】菜粉蝶成虫触角转录组共获得17.65 GB测序数据(NCBI登录号： PRJNA869896)，经过滤和序列拼接共得到116 317条转录本，随后进行Corset层次聚类获得43 390条unigene，经BUSCO评估，拼接质量完整度好，准确性高。注释到的unigene数目从大到小排列的数据库依次为NT, NR, Pfam, GO, Swiss-Prot, KEGG和KOG/COG；进一步进行基因功能注释分析，筛选得到176个嗅觉相关基因，其中19个基因差异表达，包括在雌成虫触角中高表达的15个基因和在雄成虫触角中高表达的4个基因。qRT-PCR验证结果表明，PrapOR1和PrapOR2在雄成虫触角中高表达，PrapOR5, PrapOBP1, PrapOBP4, PrapOBP5, PrapSNMP1, PrapSNMP2和PrapSNMP3在雌成虫触角中高表达，与转录组测序结果相符。【结论】本研究建立了菜粉蝶成虫触角转录组数据库，筛选得到了嗅觉相关基因，并对嗅觉相关基因进行了差异表达分析，研究结果为进一步研究菜粉蝶的基因功能及嗅觉分子机制奠定了理论基础。

【目的】通过分析绿豆象Callosobruchus chinensis 气味结合蛋白(odorant binding proteins, OBPs)CchiOBP3与绿豆Vigna radiata挥发物配体的结合特性，研究CchiOBP3在绿豆象嗅觉识别中的功能，为阐明绿豆象定位寄主的嗅觉识别机理提供理论依据。【方法】采用SWISS-MODLE软件对绿豆象CchiOBP3进行同源建模，采用SAVES 6.0软件对模型进行评估，并采用Autodock 4.2.6软件对CchiOBP3与26种绿豆挥发物配体进行分子对接模拟；通过原核表达和亲和柱层析获得CchiOBP3重组蛋白，运用荧光竞争结合实验验证CchiOBP3重组蛋白与4种高结合能绿豆挥发物配体的结合特性，并通过触角电位(electroantennogram, EAG)实验检测绿豆象雌成虫对4种挥发物配体的反应。【结果】CchiOBP3与26种配体中的17种配体形成了氢键，氢键位置主要在第112位的苯丙氨酸(phenylalanine)；筛选出与CchiOBP3结合能较高的4种配体反式石竹烯、4-萜烯醇、环已基苯和2甲基萘, CchiOBP3与其中的4萜烯醇(Ki=7.16 μmol/L)、环己基苯(Ki=7.45 μmol/L)和2甲基萘(Ki=13.97 μmol/L)具有较强的结合能力。此外，4种挥发物配体均能引起绿豆象雌成虫的EAG反应，且4-萜烯醇引起的反应最强。【结论】CchiOBP3可与3种绿豆挥发物配体结合，推测CchiOBP3在绿豆象定位寄主的过程中发挥着重要作用。

【目的】本研究旨在通过对豌豆蚜Acyrthosiphon pisum内参基因在不同实验条件下的表达稳定性进行评估，为豌豆蚜基因表达分析奠定基础。【方法】利用qPCR测定昆虫常用14种候选内参基因(EF1α, Tubulin, NADH, RPL12, SDHB, 18S rRNA, 28S rRNA, 16S rRNA, ATPase, Actin, TATA, RPL32, GAPDH和RPL7)在豌豆蚜不同发育阶段(1-4龄若蚜和成蚜)、有翅和无翅孤雌成蚜、孤雌无翅成蚜不同组织(头、胸和腹)、不同地理种群(美国种群、甘肃种群、云南种群和德令哈种群)的孤雌无翅成蚜、不同寄主植物(苜蓿、三叶草和蚕豆)饲养的孤雌无翅成蚜、不同光周期(24L∶0D, 0L∶24D和16L∶8D)下饲养的孤雌无翅成蚜、不同温度(4, 18和35 ℃)下饲养的孤雌无翅成蚜和吡虫啉(200 g/L)处理下孤雌无翅成蚜中的表达量；利用RefFinder, ΔCt法, GeNorm, NormFinder和BestKeeper对上述14种内参基因表达稳定性进行分析；以CYP6CY3为靶标基因，探究不同内参基因对其在吡虫啉(200 g/L)处理下孤雌无翅成蚜中表达量分析的影响。【结果】依据qPCR检测结果，通过RefFinder对ΔCt法, GeNorm, NormFinder和BestKeeper结果的综合分析显示，在不同生物条件下(发育阶段、翅型、组织、地理种群和寄主植物)，18S rRNA和GAPDH是表达最稳定的内参基因，而16S rRNA和Actin的表达稳定性最差。在非生物条件下(光周期、温度和杀虫剂)，18S rRNA和EF1α的表达最稳定，而Tubulin和TATA的表达稳定性最差。基于GeNorm最佳内参基因数分析和不同内参基因对靶标基因CYP6CY3表达影响的分析，推荐使用2个表达最稳定内参基因18S rRNA和EF1α用于豌豆蚜的进一步研究。【结论】在豌豆蚜qPCR分析中，推荐同时使用18S rRNA和EF1α作为内参基因。

【目的】探究白纹伊蚊Aedes albopictus烟碱型乙酰胆碱受体α5(nicotinic acetylcholine receptor α5, nAChR-α5)亚基是否是双氧木脂素A(haedoxan A, HA)潜在的作用靶标，为白纹伊蚊的有效防治提供参考。【方法】利用PCR克隆白纹伊蚊nAChR-α5编码区(coding sequence, CDS)序列并构建系统发育树；利用RT-qPCR检测白纹伊蚊nAChR-α5在不同发育阶段(1-4龄幼虫、蛹和未吸血的雌成蚊)的表达量；利用壳聚糖/dsRNA纳米颗粒介导RNAi技术敲减白纹伊蚊2龄幼虫nAChR-α5的表达量；生物测定RNAi后的白纹伊蚊3龄幼虫对HA［LC₃₀(0.3 mg/L)和LC₅₀(0.4 mg/L)］的敏感性。【结果】白纹伊蚊nAChR-α5的CDS长1 296 bp，编码431个氨基酸，具有nAChR的典型半胱氨酸环(Cys-loop)。蛋白序列比对和系统发育树表明白纹伊蚊nAChR-α5与埃及伊蚊A. aegypti的nAChR-α5同源性最高，亲缘关系最近。nAChR-α5在白纹伊蚊4龄幼虫中的表达量最高，其次是在雌成虫中的；饲喂壳聚糖/dsnAChR-α5纳米颗粒(dsRNA浓度为0.3% w/w)后24 h时对白纹伊蚊2龄幼虫nAChR-α5的干扰效率最高，达到70%。生测结果表明，与饲喂不含dsRNA饲料的空白对照和饲喂含有壳聚糖/dsGFP纳米颗粒饲料的阴性对照相比，在 LC₃₀和LC₅₀的HA处理下，敲减nAChR-α5组的白纹伊蚊3龄幼虫死亡率显著下降9.89%~15.45%，表明敲减nAChR-α5使白纹伊蚊对HA的敏感性显著降低。【结论】白纹伊蚊nAChR-α5可能是HA潜在的作用靶标之一，HA可能通过干扰白纹伊蚊nAChR-α5的功能进而影响神经兴奋传导。

【目的】研究亚致死浓度(LC₂₀)呋虫胺长期暴露对麦长管蚜Sitobion avenae生长发育的影响，为科学利用呋虫胺防治麦长管蚜及延缓对其抗性发展和延长药剂使用寿命提供理论依据。【方法】采用带虫浸叶法测定呋虫胺对麦长管蚜3龄若蚜的LC₂₀，并利用LC₂₀浓度呋虫胺对麦长管蚜进行15代长期暴露;采用试管幼苗饲养，测定麦长管蚜对呋虫胺的抗性倍数，记录连续2代麦长管蚜的发育历期、繁殖和存活率，并测定F₀代成蚜体长、体宽和体重；运用特定种群生命表及DPS软件分析各世代低抗品系与敏感品系之间体长、体宽、体重、存活率、成蚜寿命和产蚜量的差异。【结果】利用LC₂₀浓度呋虫胺长期处理麦长管蚜15代后，其对呋虫胺达到低水平抗性(6.54倍)； 与敏感品系比较，F₀代低抗品系2, 3和4龄若蚜发育历期显著延长，成蚜体长、体宽和体重显著增加，但每成蚜产蚜量、成蚜寿命都显著减少或缩短，其子代(F₁代)成蚜存活率和每成蚜产蚜量明显降低，成蚜寿命也显著缩短，2龄若蚜历期及若蚜历期显著缩短;种群生命表参数中F0及F1代净增殖率(R₀)、内禀增长率(R_m)和周限增长率(λ)显著降低，而种群加倍时间(DT)及F₁代平均世代历期(T)显著延长。【结论】LC₂₀浓度呋虫胺长期暴露能增加麦长管蚜的抗药性，刺激F₀代成蚜个体体型变大，同时对F₀及F₁代麦长管蚜的寿命及繁殖均具有一定的抑制作用。

【目的】通过明确当前世界唯一一处亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis和欧洲玉米螟O. nubilalis同域混生区内伴有激烈种间竞争关系的两个近缘种玉米螟主要生物学特性对温度的适应性差异水平，揭示新疆混生区欧洲玉米螟种群被亚洲玉米螟快速取代的生物学驱动机制。【方法】在15, 20, 25, 30和35 ℃下测定比较了新疆同域环境下分离获得的两个近缘种亚洲玉米螟和欧洲玉米螟种群的卵历期、卵块孵化率、单块卵粒孵化率和卵块死亡率及20, 25, 30和35 ℃下成虫寿命、产卵前期、产卵期、单雌产卵量、幼虫和蛹历期、幼虫重和蛹重等参数。【结果】欧洲玉米螟在15, 20, 25和35 ℃下的卵块死亡率均显著高于亚洲玉米螟的，在20, 25, 30和35 ℃下的平均单块卵粒孵化率则显著低于亚洲玉米螟的；随温度的升高，欧洲玉米螟卵块孵化能力显著降低，至35 ℃时，卵块死亡率最大(73.42%±2.28%)，平均单块卵粒孵化率最低(48.46%±2.64%)，而亚洲玉米螟卵块死亡率和平均单块卵粒孵化率分别为41.88%±4.33%和67.99%±2.52%。在20, 25, 30和35 ℃下同域亚洲玉米螟和欧洲玉米螟间的产卵前期、雌成虫寿命、雄成虫寿命和产卵期均无显著差异，但欧洲玉米螟的单雌产卵块数、单雌所产单个卵块平均卵粒数以及平均单雌产卵量等主要繁殖力指标均显著低于亚洲玉米螟的。较低温度(20和25 ℃)下，欧洲玉米螟相比于亚洲玉米螟具有较大的1-4龄幼虫重，但随着温度的升高，至30和35 ℃时欧洲玉米螟2和3龄幼虫重显著小于亚洲玉米螟的，20, 25和35 ℃下欧洲玉米螟各幼虫历期和蛹历期与亚洲玉米螟的无显著差异。【结论】亚洲玉米螟较欧洲玉米螟具有更好的温度适应能力，尤其是高温(30和35 ℃)下，亚洲玉米螟卵块存活率更高，孵化能力更好，繁殖力和体重相比更大，竞争力相对更强。

 【目的】观察性二型性的白蜡虫Ericerus pela的蜡腺结构特征，探究其泌蜡对雌雄虫生态适应性的意义。【方法】在野外调查各发育阶段白蜡虫在寄主植物上的分布及泌蜡特征；在实验室用电子显微镜观察白蜡虫蜡腺结构及其分泌蜡丝的形态；通过石蜡切片分析雌雄虫表皮厚度；通过转录组数据结合白蜡虫泌蜡及表皮增厚的规律分析雌雄虫泌蜡量和几丁质合成的差异。【结果】在白蜡虫体表共发现6种蜡腺，其中四格腺为1龄雄若虫特有，十格腺为雌成虫特有，2龄雄若虫全身布满管腺这一白蜡虫的主要雄性产蜡器官，表皮五格腺、刺腺和肛门腺是各龄期所共有。雄虫有更多的蜡腺种类和数目，雌若虫的表皮厚度比雄若虫的厚将近35%。蜡酯合成关键酶脂酰辅酶A还原酶(fatty acyl-CoA reductase)基因far在雄成虫中表达量更高，几丁质合成关键酶几丁质合成酶(chitin synthase)基因cs在雌成虫中表达量更高。【结论】白蜡虫雌雄虫泌蜡差异显著，两性蜡腺的种类和数量与其不同的生态适应性对策相关。雄虫具有避光的生态习性，主要通过分泌一层蜡丝覆盖身体，保护雄虫在蜡被下完成变态过程。雌虫喜光，泌蜡少，通过增加表皮厚度的方式来适应环境，雌虫泌蜡是为了保证呼吸通畅，防止排泄的蜜露反流和微生物入侵，保护卵不被捕食，避免卵块粘连和减缓外力对卵的冲击。

蛋白质和碳水化合物是昆虫食物中的两种基本营养物质。蛋白质是昆虫生长所需的氨基酸来源，而碳水化合物则是活动的能量来源，故两者对昆虫生长发育和繁殖均起重要作用。在自然界中，所有昆虫都会面临营养多变的环境，即作为其食物的植物和猎物会因种类、组织以及发育阶段的不同而产生蛋白质和碳水化合物等营养成分含量的变化。因此，一般情况下昆虫面对复杂的营养环境时，需要具有搜寻并获得合适的营养物质的策略，以使自身的生长发育达到一个最优的状态。几何营养模型(geometric framework model)是调查昆虫营养生理调控机制的有力工具，该模型主要考察昆虫如何协调食物中的不同营养以实现生长、发育、生殖等生命过程的平衡。在植食性昆虫中表明碳氮比和环境因子协同影响昆虫的生长发育，同时可以影响其免疫反应；在捕食性昆虫和社会性昆虫中表明昆虫可以根据自身需求严格调控碳氮营养的摄入；在模式昆虫中表明碳氮比可能在昆虫寿命与生殖方面有一定的平衡作用。本文重点介绍了几何营养模型的工作原理并系统总结了其在各类昆虫中的应用，旨在为昆虫营养生理生态学方面的研究提供新思路。