Serpin是一类丝氨酸蛋白酶活性调节剂,参与昆虫体内许多重要的生命进程,如先天免疫反应中Toll信号级联反应和黑化反应、消化作用、变态发育等。本实验室前期研究发现重大蔬菜害虫小菜蛾免疫反应与其生长发育阶段具有相关性,昆虫抵御外界病原物的能力会随发育阶段的不同而变化,且在变态发育阶段尤为明显。依据小菜蛾基因组,在测定和比较小菜蛾不同发育阶段转录组数据和蛋白质组数据的基础上,利用生物信息学对转录组与蛋白质组学进行关联分析,发现一个在转录组与蛋白质组中高表达的Serpin（命名为Px Serpin-7）,且与micro RNA存在相互调控关系,推测Px Serpin-7参与调控小菜蛾的生长发育与免疫防御,,但Px Serpin-7是介导了小菜蛾的生长发育调控了免疫防御?还是Px Serpin-7调控了小菜蛾的免疫反应介导了生长发育?为阐明Px Serpin-7调控小菜蛾生长发育与免疫反应的分子机制,本论文利用分子生物学和生化实验,研究其在免疫与发育中的作用,研究结果如下:对在小菜蛾转录组和蛋白质组中表达模式相同的Px Serpin-7的氨基酸序列、结构等进行生物信息学分析,结果表明Px Serpin-7与Bm Serpin-7高度同源,且具有与Ms Serpin-7相似的结构域,表明Px Serpin-7属于Serpin家族,推测具有Ms Serpin-7相似的功能。利用RT-q PCR技术对小菜蛾Px Serpin-7的时空表达模式和微生物的诱导表达研究。结果表明:（1）Px Serpin-7在幼虫血细胞中高表达,且显著的组织特异性及发育阶段特异性。（2）3龄幼虫Px Serpin-7的表达量显著低于其他龄期幼虫,其他龄期幼虫Px Serpin-7表达量差异不显著,且Px Serpin-7的表达量会随着幼虫的发育而波动,表明Px Serpin-7转录表达模式具有龄期发育相关性。（3）微生物诱导实验表明细菌和真菌病原物侵染小菜蛾均能诱导Px Serpin-7的高表达,表明Px Serpin-7是诱导型表达且参与小菜蛾的免疫反应。构建了原核表达质粒,成功表达纯化重组蛋白rcp-Px Serpin-7以及成功制备多克隆抗体anti-Px Serpin-7,ELISA实验检测表明,anti-Px Serpin-7效价滴定为1:512,000。Western blot检测表明,anti-Px Serpin-7能有效识别小菜蛾血浆中的Px Serpin-7蛋白。为了检测Px Serpin-7是否参与酚氧化酶级联反应和黑化反应。实验将重组蛋白Px Serpin-7和多克隆抗体anti-Px Serpin-7分别与血浆进行孵育,测定血浆PO活力。结果表明:（1）绿僵菌侵染小菜蛾幼虫可诱导小菜蛾血浆中的PO活力增强;小菜蛾血浆中PO的活力在细胞壁成分PGN-SA和绿僵菌孢子的诱导下被激活;Px Serpin-7重组蛋白对血浆中的PO活力影响不显著,但抗体anti-Px Serpin-7能显著抑制血浆中PO活力。（2）Px Serpin-7重组蛋白可显著诱导血浆中黑色物质的生成,而抗体antiPx Serpin-7则显著抑制血浆中黑色物质的生成。结果表明Px Serpin-7参与了调控小菜蛾血浆中的黑化反应。为了构建Px Serpin-7蛋白的互作网络,并筛选与Px Serpin-7互作的蛋白。本实验表达了带有His-tag标签的重组Px Serpin-7,利用PULL-DOWN技术筛选了与Px Serpin-7蛋白直接或间接作用的蛋白及可能存在的复合体形式。质谱测序和生物信息学分析筛选得到Serpin1b、SP6、PAP1、PAP3、PAP3a、PPO1、PPO2、P450、PGRP-S2、Gloverin1、Lysozyme2等蛋白,表明这些蛋白与Px Serpin-7直接或间接作用,参与了小菜蛾的免疫反应。利用RNAi技术研究Px Serpin-7在小菜蛾体内的功能。通过显微注射法将ds RNA注射到小菜蛾幼虫体内,RT-q PCR和Western blot检验RNAi的沉默效果。结果表明注射ds RNA 24 h后,Px Serpin-7的m RNA表达量下降率可达98%,蛋白的表达量下降率可达60%。且注射ds RNA后,大部分小菜蛾不能正常化蛹,能化蛹者也不能成功羽化,表明Px Serpin-7参与了小菜蛾的变态发育。本论文初步阐明了Px Serpin-7参与了小菜蛾的免疫与发育。Px Serpin-7在抗菌肽的表达和黑化反应中起重要作用,初步构建了Px Serpin-7蛋白的互作网络,为进一步解析免疫与发育的相关网络提供了基础,也为利用昆虫免疫系统及生长发育系统进行生物防治提供了理论依据。