摘要: 【目的】探究氯化钙(calcium chloride, CaCl_2)和水杨酸(salicylic acid, SA)单独以及复合浸种对水稻抗褐飞虱Nilaparvata lugens的影响。【方法】分别用20 mmol/L CaCl_2溶液(CaCl_2)和1 mmol/L SA溶液(SA)单独以及复合(SA+CaCl_2)浸泡水稻种子48 h,以蒸馏水浸种为对照，待水稻长至分蘖期，检测褐飞虱3龄若虫取食胁迫下经不同浸种处理的水稻植株叶鞘中防御基因转录因子基因OsWRKY70和OsWRKY53、水杨酸信号转导通路关键调控基因OsNPR1及合成水杨酸关键基因OsPAL1的相对表达量，防御酶苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase, PAL)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)和β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3 glucanase, β-1,3-GA)活性，以及褐飞虱在各浸种处理的水稻植株上的存活率和发育历期。【结果】没有褐飞虱取食的情况下，经CaCl_2和SA单独以及复合浸种处理的水稻叶鞘中各防御基因表达量均无显著差异；而褐飞虱3龄若虫取食胁迫对照水稻叶鞘中OsWRKY53,OsNPR1和OsPAL1表达量在褐飞虱取食180 min时较未取食处理的对照水稻叶鞘中的显著增加；经CaCl_2浸种处理的水稻叶鞘中OsNPR1和OsPAL1表达量分别在褐飞虱取食90和120 min时最高，均显著高于相同时间点对照水稻叶鞘中的，OsWRKY70表达量在各取食时间都高于SA单独以及与CaCl_2复合浸种的水稻叶鞘中的；经SA浸种处理的水稻叶鞘中OsWRKY53和OsPAL1分别在褐飞虱取食180和90 min时显著高于其他浸种处理的水稻叶鞘中的；而经SA+CaCl_2浸种处理水稻叶鞘中OsWRKY53表达量在褐飞虱取食90和120 min时显著高于其他浸种处理的水稻叶鞘中的，OsNPR1表达量在褐飞虱取食60和180 min时显著高于其他浸种处理的水稻叶鞘中的，OsPAL1表达量在各取食时间都显著低于其他浸种处理的水稻叶鞘中的。对酶活性的影响方面，无褐飞虱取食的情况下，经CaCl_2浸种处理的水稻叶鞘中PAL和β-1,3-GA活性及SA浸种和SA+CaCl_2浸种处理的水稻植株叶鞘中PAL, POD, PPO和β-1,3-GA活性显著高于对照水稻叶鞘中的；而遭受褐飞虱取食后，对照水稻叶鞘中4种防御酶活性与未经褐飞虱取食的水稻叶鞘中的相比都显著升高，经CaCl_2和SA单独和复合浸种处理的水稻叶鞘中PAL, POD和PPO酶活性的升高幅度都高于对照水稻叶鞘中的，SA+CaCl_2浸种处理对POD酶活性有明显诱导作用；褐飞虱若虫取食经CaCl_2和SA单独以及复合浸种处理的水稻植株8 d时，其存活率分别比对照低9.03%,13.82%和19.61%,且若虫历期显著延长，其中经SA+CaCl_2浸种处理的水稻植株上取食的褐飞虱若虫存活率最低。【结论】CaCl_2和SA单独和复合浸种对水稻叶鞘中OsWRKY70,OsWRKY53,OsNPR1和OsPAL1表达量及PAL, POD, PPO和β-1,3-GA等防御酶活性有不同的诱导效应，CaCl_2和SA复合浸种对水稻抵御褐飞虱为害有一定协同增效的作用。

摘要: 【目的】明确硫激肽(sulfakinin, SK)及硫激肽受体(sulfakinin receptor, SKR)在褐飞虱Nilaparvata lugens取食行为中的作用。【方法】PCR克隆褐飞虱硫激肽基因Nlsk及其受体基因Nlskr cDNA全长序列并进行生物信息学分析；利用qRT-PCR检测Nlsk及Nlskr在褐飞虱不同发育阶段(卵、1-5龄若虫、雄成虫和雌成虫)和雌成虫不同组织(头、触角、翅、口针、足、肠道和马氏管)中的表达量；褐飞虱3龄若虫注射dsNlskr进行基因沉默，qRT-PCR检测4龄若虫中Nlskr的表达量，测定4龄若虫的取食量；基于已构建的Nlskr RNAi后的4龄若虫转录组数据库进行差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)的GO和KEGG分析以及取食相关基因的qRT-PCR验证。【结果】PCR克隆得到了褐飞虱Nlsk(GenBank登录号：AB817281)及Nlskr(GenBank登录号：BAO01059.1)的cDNA全长序列。序列比对结果显示，褐飞虱NlSK成熟肽具有与其他物种保守的C端FMRFamide型多肽结构。NlSKR与其他昆虫同源受体存在高度保守的跨膜结构域。qRT-PCR检测结果表明，Nlsk与Nlskr在卵和1龄若虫中高表达，两基因均主要在头部表达，Nlskr还在褐飞虱口针中高表达。RNAi沉默Nlskr可显著提高褐飞虱4龄若虫的取食量；基于转录组数据DEGs的GO和KEGG分析结果表明，RNAi沉默Nlskr可显著影响褐飞虱嗅觉、味觉、能量代谢以及取食相关神经肽及受体基因的表达；取食相关基因的qRT-PCR验证结果表明，沉默Nlskr降低Nl7tmOR,NlOAR-3R,NlUH-FAF和NlTRP-161A的表达量，而提高NlGr64f,NlUE-E2和NlTHR的表达量。【结论】本研究明确了硫激肽及其受体参与调控褐飞虱取食行为，为害虫取食行为抑制剂研发提供了潜在靶点。

摘要: 【目的】褐飞虱Nilaparvata lugens是为害水稻的重要害虫。本研究旨在明确褐飞虱为害诱导的抗性水稻品种(IR64, ASD7和IR56)挥发物对感性品种TN1抗虫性的影响，为褐飞虱的绿色生态防控提供理论和技术指导。【方法】以水稻-褐飞虱-稻虱缨小蜂Anagrus nilaparvatae为研究对象，利用未被为害和经褐飞虱雌成虫为害(褐飞虱为害诱导)的水稻(IR64, ASD7, IR56和TN1)挥发物处理TN1植株，测定TN1植株上褐飞虱单雌产卵量和单雌蜜露分泌量、若虫存活率和卵孵化率；分别利用H型嗅觉仪和Y型嗅觉仪测定褐飞虱雌成虫和稻虱缨小蜂对上述不同处理TN1植株的选择性。【结果】褐飞虱为害诱导的抗性水稻挥发物处理TN1植株后均可降低褐飞虱单雌产卵量，而未被为害的抗性水稻挥发物处理后不影响褐飞虱单雌产卵量。健康TN1植株经褐飞虱为害诱导的IR64挥发物处理后可降低单雌蜜露分泌量，但对卵孵化率和若虫存活率无影响；同时还降低对褐飞虱的引诱作用，而增强对稻虱缨小蜂的引诱作用。且健康TN1植株经褐飞虱为害IR64和TN1诱导的挥发物处理后，其挥发物组分中仅2-庚酮的相对含量发生显著变化。【结论】褐飞虱为害诱导的抗性水稻挥发物处理TN1植株后可降低褐飞虱雌成虫产卵量和蜜露分泌量，降低对褐飞虱雌成虫的引诱作用却增加对其天敌稻虱缨小蜂的引诱作用。褐飞虱为害诱导的抗性水稻IR64挥发物引起TN1植株中2-庚酮相对含量增加，可能是改变褐飞虱和稻虱缨小蜂行为的重要原因。

摘要: 【目的】稻飞虱翅型调控的分子机理已较为清楚，但是在长、短翅品系不断纯化过程中翅型及翅发育基因表达水平的变化规律还不明确，因此本研究旨在阐明灰飞虱Laodelphax striatellus长、短翅品系的翅长、翅重及翅发育基因对翅型定向选择的响应，以期为明确灰飞虱翅型的遗传进化规律提供参考。【方法】在恒定条件下对灰飞虱长、短翅型分别进行14和13个连续代次的定向选择，建立长翅型和短翅型品系；测定各选择代次中两品系的长翅和短翅率、翅长和翅重；并采用qPCR方法测定翅发育基因InR1,InR2和FoxO的相对表达水平；通过比较长、短翅型品系的翅型指标和基因表达水平在各选择代次间的差异来表征翅型及翅发育基因的选择响应。【结果】长翅型和短翅型分别进行连续14和13代的定向选择，灰飞虱长翅型品系的长翅率以及短翅型品系的短翅率在各选择代次间均显著上升，均已保持在95%左右。随着选择代次的增多，长翅型品系的翅长不断增长，短翅型品系的翅长不断缩短，长、短翅型品系的翅重均呈变轻趋势。长翅型品系3龄若虫的InR1和InR2相对表达水平随选择代次的增多而下降，但FoxO相对表达水平不随选择代次变化；短翅型品系InR1,InR2和FoxO在3龄若虫中的相对表达水平随选择代次增多呈现上升趋势；这3个基因在成虫中的相对表达水平对长和短翅型的选择响应不明显。【结论】灰飞虱翅型对定向选择有明显的响应，选择翅型的比率显著上升并保持在高水平；长翅型品系经定向选择后翅变长、变薄，短翅型品系的翅则变短、变轻；多世代定向选择长翅型抑制了若虫的翅发育基因InR1和InR2的表达，而短翅型的多世代定向选择则激活了其表达，从而促进翅型纯系的形成与保持。研究结果预示灰飞虱种群能向长、短翅型纯系两个方向进化。

摘要: 【目的】蜕皮激素通过信号级联反应调节昆虫的蜕皮和变态过程，而核受体基因E75是信号通路的早期响应基因。本研究旨在分析褐飞虱Nilaparvata lugens NlE75的分子特性及生物学功能，为褐飞虱的防治和新农药的开发提供新分子靶标。【方法】本研究基于序列比对和同源检索以及褐飞虱转录组数据获得NlE75的cDNA序列，并利用RT-PCR和RACE技术对其进行cDNA克隆；利用生物信息学软件预测分析NlE75编码蛋白的结构特性；利用MEGA5.0邻接法(neighbor-joining, NJ)构建系统进化树。利用RT-qPCR检测NlE75及其转录本在褐飞虱不同发育阶段(卵、1-5龄若虫和成虫)、5龄若虫不同组织(头、胸、腹、表皮、翅芽、脂肪体、中肠和足)中和3龄若虫被注射0.2μg/头20-羟基蜕皮激素(20-hydroxyecdysone, 20E)后的表达谱。通过注射法进行RNAi敲降褐飞虱3龄若虫20E合成关键基因NlCYP314A1后，利用RT-qPCR检测3龄若虫中NlE75的表达量；通过注射法进行RNAi下调3和5龄若虫NlE75及3龄若虫中其转录本的表达后，利用RT-qPCR检测3龄若虫中NlE75及其转录本的表达量，观察敲降NlE75对褐飞虱3和5龄若虫蜕皮和变态的影响，分析NlE75的5个转录本的相互调控关系。【结果】克隆获得褐飞虱NlE75的5个转录本，分别命名为NlE75A,NlE75B,NlE75C,NlE75D和NlE75E(GenBank登录号分别为ON086330, ON086331, ON086332, ON086333和ON086334),其编码蛋白均具有典型的核受体保守结构域；系统进化分析发现其与人体虱Pediculus humanus corporis和德国小蠊Blattella germanica的E75蛋白聚在一起。RT-qPCR结果显示，NlE75基因5个转录本具有不同的发育和组织表达特性；NlE75A和NlE75D的表达量在褐飞虱各发育阶段均较低，NlE75A,NlE75B和NlE75C的表达动态与NlE75一致，NlE75D在4龄和5龄蜕皮前表达量增至最高，而NlE75E在成虫中的表达量最高；NlE75 5个转录本在5龄若虫各个组织中均有表达，但NlE75B,NlE75C,NlE75D和NlE75E在足中高表达，而NlE75A在脂肪体中高表达。20E诱导后4和8 h时，处理组NlE75的表达量较对应的对照组分别上调了4.7和5.0倍，而RNAi干扰褐飞虱NlCYP314A1后48 h时处理组NlE75的表达量较对照组(注射dsGFP)极显著下调了47.8%; RNAi结果表明在3龄若虫中注射dsNlE75后导致褐飞虱蜕皮困难，出现畸形虫体；在5龄若虫中注射dsNlE75导致褐飞虱变态终止，出现畸形虫体；3和5龄若虫注射dsNlE75均无法完成蜕皮过程并最终100%死亡。只有对5个转录本均干扰后才出现畸形表型，而对单一转录本干扰后则不出现畸形表型，说明NlE75基因5个转录本之间存在着复杂的调控关系。【结论】褐飞虱中NlE75基因具有5个转录本，具有不同的发育和组织表达特性；RNAi结果表明，NlE75基因5个转录本存在明显的功能冗余现象，NlE75基因在褐飞虱蜕皮过程发挥重要作用。