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一、亚洲玉米螟转录组拼接注释与细胞色素P450基因的初步分析细胞色素P450是超家族基因,催化至少60种不同的反应。昆虫P450s在降解杀虫剂和植物次生物质等外源物质过程中起着关键作用。但由于玉米螟基因组信息不完善,我们对玉米螟中P450s基因的了解甚少。为了更好研究玉米螟中细胞色素P450基因的功能,首先搜索SRA已上传的玉米螟的转录组数据,获得8组数据后,送百迈克生物科技有限公司进行分析。共得到36.54Gb Clean Data,各样品Q30碱基百分比均不小于87.24%,GC%含量平均值为49.74%。转录组测序数据饱和度检验显示,检测到的基因数目趋于饱和。组装获得59911条Unigene,序列总长度为44249132 bp,平均长度为738.58 bp,N50为1239 bp,组装完整性较高;通过选择BLAST参数E-value不大于1×10-5和HMMER参数E-value不大于1×10-10,最终获得23441个有注释信息Unigene。并且,转录组数据进一步分析,获得32个P450全长基因,进行了基因家族的克隆和命名。从获得的全长序列中,筛选出6个P450基因,利用RNAi技术,对其功能进行研究。结果显示,与对照相比,没有出现明显的表型差异。二、亚洲玉米螟细胞色素P450还原酶基因的克隆与表达分析细胞色素P450还原酶（Cytochrome P450 reductase,CPR）,是细胞色素P450酶的氧化还原伴侣,在细胞色素P450介导的内外源物质合成与代谢过程中起关键作用。本研究克隆亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）细胞色素P450还原酶基因Cytochrome P450 reductase（OfCPR）,并对其进行了序列分析及基因表达分析。OfCPR cDNA全长为2323 bp（GenBank登录号为:MG255127）,编码区长度为2049 bp,编码682个氨基酸,预测分子量76.9 kDa,理论等电点5.57。同源模建结果显示,该酶主要由N-端锚定区、FMN结合结构域、连接结构域和FAD/NADPH结合结构域四部分组成。系统发育分析结果显示,OfCPR与鳞翅目昆虫CPR首先聚为一支,再与双翅目、同翅目CPR依次相聚。RT-qPCR结果显示,OfCPR基因在亚洲玉米螟幼虫和成虫期均有表达,而在一龄和五龄幼虫期,成虫期表达量相对较高。OfCPR基因在五龄幼虫期每一天均有表达,其中第三天相对较高,且在五龄幼虫肠道表达量较高。以上工作为阐明OfCPR基因功能,和亚洲玉米螟的防治工作奠定了基础。三、干扰飞蝗细胞色素P450还原酶基因/细胞色素P450基因影响飞蝗对西维因的敏感性目前飞蝗CPR序列还未见报道,其功能研究还较为薄弱。本研究通过RT-PCR克隆得到LmCPR基因全长序列,并利用生物信息学技术分析该酶的结构特征。我们发现该酶主要由FMN、FAD和NADP结构域三部分组成。系统发育分析表明,LmCPR是在直翅目分支中进行分组的,与半变态昆虫的CPRs密切相关。LmCPR基因在所有发育阶段都普遍表达,四龄幼虫期表达量最高和卵期表达量最低。组织表达分析表明,LmCPR在触角、卵巢、后肠和表皮中高表达。沉默LmCPR的降低了LmCPR的酶活性,并提高了飞蝗对西维因的敏感性。这些结果显示,LmCPR对飞蝗代谢西维因有影响,它可以被认为是害虫防治的新目标。鉴于LmCPR在飞蝗P450催化过程中起重要作用,发现沉默飞蝗P450使得飞蝗对西维因的敏感性增加。首先,PBO单处理,P450酶活性下降;其次采用RNAi技术,发现沉默Lm6HN1,Lm6HL1和Lm6HQ1死亡率显著升高,说明飞蝗对西维因敏感性显著增加;沉默Lm6HC1死亡率不显著,说明飞蝗对西维因不敏感;说明P450与飞蝗代谢西维因相关。四、花椒毒素对飞蝗的诱导以及解毒机制研究基于课题组前期研究,筛选了被花椒毒素诱导的5个CYP450基因。通过注射不同浓度花椒毒素,筛选能够被显著诱导的3个CYP450基因。采用RNAi技术和国标浸叶法,发现Lm6FE1和Lm6FD1参与飞蝗代谢花椒毒素。基于此,我们进一步展开花椒毒素对飞蝗诱导机制的研究。首先分析在生理条件下,被花椒毒素显著诱导的P450基因是否受转录因子的调控;其次,在花椒毒素诱导下,P450的响应情况。结论CncC不管是生理条件下,还是花椒毒素诱导条件下,负责CYP6FE1和CYP6FD1的调控;Maf负责CYP6FD1的调控。并且采用RNAi技术沉默CncC,飞蝗对花椒毒素的敏感性显著增加;沉默Maf,飞蝗对花椒毒素的敏感性显著降低。我们的结果显示,CncC和Maf通过调控Lm6FE1和Lm6FD1来参与飞蝗代谢花椒毒素。