棉铃虫（Helicoverpa armigera）一种广泛分布于世界各地的重要鳞翅目害虫。它是多食性害虫,危害包括棉花、番茄、大豆、玉米等农作物在内的200余种植物。随着棉铃虫对杀虫剂与Bt作物的抗性进化,发展其它备选的害虫防治方法迫在眉睫。利用植物介导的RNA干扰（RNAi）来控制棉铃虫具有很大的潜力。对于鞘翅目昆虫来说,长的双链RNA（ds RNA）会比短的小干扰RNA（si RNA）诱导RNAi反应的效果更好。与细胞核转化植物相比,由于质体中缺乏RNAi通路,质体（叶绿体）转基因植物能积累更多ds RNA。但是前期研究表明,si RNA比长链ds RNA能更有效地诱导棉铃虫的RNAi效应,质体转基因植物抗棉铃虫的效果弱于核转化植株。质体中表达的ds RNA比到核转基因对照的高出2～3个数量级,是否能利用质体中高效积累的ds RNA来保护植物而降低棉铃虫的危害呢。植物在生长发育过程中会受到来自环境的各种胁迫,活性氧（reactive oxygen species,ROS）的急剧增加是植物的一个代表性表现。同时,植物细胞内ROS的迸发,也会引起植物质体形态的变化,甚至可能“破裂”而释放质体中的内容物。本研究中,我们探究了（1）烟草（Nicotiana tabacum）质体中高水平积累的ds RNAs是否会在氧化应急情况下释放到细胞质中;（2）质体中的ds RNAs是否会进入细胞质并被植物细胞的Dicer-like切割成si RNAs,并增强质体转化植株对抗棉铃虫的抗性。研究的内容及结果主要包括:1、氧化应激能诱导质体中的蛋白质和核酸的释放到细胞质中。为了研究氧化应激下质体中蛋白质和核酸的运动情况,我们测试了烟草质体中表达绿色荧光蛋白（Green fluorescent protein,GFP）的Nt-p YY12和表达靶向棉铃虫液泡ATP酶H亚基（V-ATPase H）的ds RNA的Nt-p JZ43。当Nt-p YY12受到甲基紫精（MV）或热胁迫（45℃）时,荧光显微镜下能观察到GFP从质体中释放出来;这两种胁迫处理Nt-p JZ43植株中的ds RNA也会被在这两种胁迫处理后释放到细胞质中,并被切割成小的si RNAs。2、MV和热胁迫处理过的烟草对棉铃虫的生测。虽然在人工饲料中加入MV并不没有影响棉铃虫的生长,而MV处理过的野生型烟草对棉铃虫产生了抗性,我们也放弃了继续使用MV来处理质体转化烟草Nt-p JZ43。可能由于si RNA的产量不够,热胁迫处理后的Nt-p JZ43并没有对棉铃虫没有产生显著性的抗性。3、敲低质体转化烟草Nt-p JZ43的亚铁螯合酶2基因（ferrochelatase2,FC2）能提高其对棉铃虫的抗性。为诱导表达ds RNA的质体转化植株产生氧化应激并释放ds RNA,我们在烟草Nt-p JZ43中以核转化的方式转入靶向FC2基因的RNAi载体（p BP1）,得到FC2的活性降低的超级转化烟草Nt-p JZ43-p BP1。与Nt-p JZ43烟草相比,取食烟草Ntp JZ43-p BP1的棉铃虫的V-ATPase H基因发生下调。综上所述,虽然氧化应激的诱导对利用质体介导的RNAi来防治棉铃虫有了一定的提高,但还需要进一步解决为何si RNA的产量不高的原因。另外,因FC2的组成型减弱而造成的Nt-p JZ43-p BP1表型还需要用诱导型启动子来解决。