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RNA干扰(RNAi)技术可以特异性抑制特定基因的表达,因而广泛应用于各种生物的基因功能研究中。RNAi沉默昆虫至关重要的功能基因后,也可影响昆虫健康或存活率,因而在控制农业害虫数量和减少虫传病害等方面也可能发挥重要作用。借助RNAi干扰技术,我们已经有效地干扰了褐飞虱的多个基因,研究了它们的功能。为了探究注射dsRNA能否有效地干扰不同组织中的基因以及干扰效率是否有差异,我们分别选择了神经组织、中肠和脂肪体中特异性高表达的基因进行干扰试验。主要研究结果如下:1、褐飞虱神经组织特异性表达基因的干扰在褐飞虱中克隆得到促前胸腺激素、色素分散因子和神经短肽F编码基因PTTH、PDF和sNPF的cDNA序列,命名为NlPTTH、NlPDF和NlsNPF。多序列比对表明:NlPTTH具有7个保守的半胱氨酸残基,NlPDF具有保守的NxE(L/I)INSLL(G/S)LPKx(L/M)NDA-NH2 特征序列,NlsNPF具有 xPxLRLRFamide 保守结构域。龄期表达谱测定结果表明,NlPTTH、NlPDF和NlNPF在褐飞虱各发育阶段均表达,其中NlPTTH在3、4龄若虫高表达量,NlPDF在2、4龄高表达,NlsNPF在2、5龄中高表达量较高,且均在雄成虫的表达量均高于雌成虫。组织表达谱测定结果表明,NlPDF、NlPTTH和NlNPF在脑-咽侧体-咽下神经节复合体的表达量显著高于肌肉、表皮、脂肪体、马氏管等组织。分别注射dsNlPTTH、dsNlPDF和dsNlsNPF后,相应的靶基因表达量分别下调67.3%～91.8%、57.4%～75.3%和80.3%～98.7%。与此同时,注射dsNlPTTH后,蜕皮激素合成基因NlPHM、NlDIB和下游基因NlFTZ-F1的表达量均显著性下调,若虫死亡率增加且发育延迟。此外,亦发现NlsNPF基因的干扰效率与dsRNA浓度正相关。以上结果表明,注射dsRNA成功干扰了褐飞虱神经系统特异性表达基因。2、褐飞虱中肠特异性表达基因的干扰基于褐飞虱转录组和基因组数据并采用PCR技术,获得了两条组织蛋白酶B序列,命名为NlCBl和NlCB2。多序列比对表明,NlCB1和NlCB2序列的一致性较低,均具有催化三联体和闭合环的特征结构。龄期表达测定结果表明:NlCB1和NlCB2在各发育阶段均有表达,且表达具有波动性。其中,NlCB1在1龄若虫的第1天及2、3龄若虫的第2天以及在5龄的第3天均出现表达峰,在成虫中表达量最高;NlCB2在若虫各龄期的第2天均有表达高峰出现,且在5龄第3天和成虫内表达量较高。组织表达测定结果表明:NlCB1和NlCB2在褐飞虱中肠内的表达量显著高于其他组织。分别注射dsNlCB1和dsNlCB2后,靶细胞表达量分别下调至83.3%～94.4%和73.5%～96.1%,死亡率升高至83.0%和54.0%,且表现出畸形等现象。以上结果表明,dsRNA干扰中肠特异性表达的组织蛋白酶B基因的转录水平。3、褐飞虱脂肪体特异性表达基因的干扰发掘褐飞虱转录组和基因组数据并借助PCR技术,获得了组织蛋白酶L和组织蛋白酶D序列,命名为NlCL和NlCD。多序列比对结果表明:NlCL具有典型ERF/WNIN基序和GNFD基序结构,存在三个高度保守的氨基酸残基Cys、His和Asn,与已知组织蛋白酶的相似性为48%～73%。NlCD具有Asp-Thr/Ser-Gly(DT/SG)基序,其中两个天冬氨酸残基形成酶活性中心位点,与已知组织蛋白酶D的相似性为62%～70%。龄期表达测定结果表明:NlCL在卵期表达量最高,其次在成虫期的表达量较高,且雌虫表达量高于雄虫。NlCD在成虫期表达量最高,且雌虫表达量高于雄虫,其次为卵期。NlCL和NlCD在褐飞虱若虫期表达均具有波动性,NlCL在各龄期蜕皮前后表达量较高,NlCD在5龄末期的表达量较高。组织表达测定结果表明:NlCL和NlCD在褐飞虱脂肪体内的表达量显著高其他组织。注射dsNlCL和dsNlCD后,NlCL和NlCD的表达量分别下调了 74.3%～84.3%和75.0%～79.3%,且死亡率为74%和67%,畸形率为7.3%和14.7%。以上结果表明,dsRNA干扰脂肪体特异性表达的组织蛋白酶L和组织蛋白酶D。