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味觉在鳞翅目昆虫幼虫取食选择过程中起着重要的作用,而植物的化学物质的成分和含量能够决定幼虫是否取食。其中,糖类作为昆虫生命活动中重要的能量物质来源,是刺激昆虫取食的重要信号物质之一。目前幼虫对糖的味觉感受机制还不明了。棉铃虫Helicoverpaarmigera是我国重要的农业害虫,也是鳞翅目昆虫研究的模式昆虫之一,对棉铃虫糖受体神经元的分析以及对应糖受体配体的鉴定和功能分析能够为多食性昆虫取食行为的味觉感受机制提供证据,从而深入理解昆虫与植物的协同进化关系。本研究以棉铃虫幼虫为材料,采用分子生物学、电生理学和行为生测等方法,分析棉铃虫幼虫对糖的味觉感受,鉴定其对应的糖受体,并进一步分析糖受体对幼虫取食行为的影响。主要研究结果如下:(1)克隆了一个棉铃虫幼虫味觉受体片断,命名为Helicoverpa ormigera larvae gustatory receptor 1(HaLgr1),推测了其编码的氨基酸序列。以HaLgr1为基础,利用饲喂棉铃虫幼虫dsRNA的方式对该基因RNA干涉(RNA interference,RNAi),以此降低该糖受体基因的mRNA表达量,引发转录后基因沉默(post-transcriptional gene silencing,PTGS),最终达到介导糖受体HaLgrl的PTGS现象,并分析该基因对棉铃虫幼虫电生理和取食行为的影响。(2)HaLgr1基因在棉铃虫从卵到成虫不同的发育阶段和不同的器官中都能够表达,其中幼虫中肠、前肠、口器栓锥感器和卵中的相对表达量较高。三龄幼虫取食1μg、10μg、30μg、50μg剂量的dsRNA72小时后测定HaLgr1的相对表达量,结果表明在饲喂72h后的24h、36h、48h、601h、72h后HaLgr1表达量都低于正常幼虫。(3)电生理测试表明,饲喂10μgdsRNA能够显著降低幼虫中栓锥感器对海藻糖、果糖和肌醇的反应频率,但是侧栓锥感器对葡萄糖的反应频率显著增强。(4)叶碟取食选择行为试验表明,正常幼虫显著趋向取食海藻糖、蔗糖、葡萄糖、果糖及麦芽糖处理的植物叶碟;但是幼虫饲喂10μgdsRNA后对这些糖处理的叶片与对照叶片的取食选择指数差异不显著。(5)结合基因表达、电生理和取食选择行为试验结果,我们认为棉铃虫幼虫味觉受体HaLgr1能够显著影响幼虫对海藻糖的电生理和行为反应;此外,该受体还与幼虫识别果糖、葡萄糖、麦芽糖和蔗糖相关。HaLgr1可能为棉铃虫幼虫一个“广谱性”的糖受体。