桃蚜Myzus persicae属半翅目Hemiptera蚜科Aphididae,是一种世界性农业害虫。热激蛋白（heat shock proteins,HSPs）是一类分子伴侣,对于昆虫抵御外界环境胁迫极为重要。在自然生境中,桃蚜会受到低温、高温、紫外线辐射、杀虫剂和病原微生物等多种环境因子的胁迫。但桃蚜的HSPs是否能够响应环境胁迫,目前尚不明晰;HSPs是否参与桃蚜对环境胁迫的防御过程,也有待深入探索。因此,本论文针对桃蚜HSPs开展研究,克隆了桃蚜2个HSPs基因的c DNA,分析了这2个基因的序列特征以及在高温和杀虫剂胁迫下的表达模式,考察了这2个基因编码的蛋白对高温和杀虫剂胁迫的防御功能。一、桃蚜2个热激蛋白基因的克隆与序列分析通过检索桃蚜转录组,获得了2个热激蛋白的c DNA序列（Mp HSP70与Mp HSP22.0）。这2个c DNA均具有完整的开放阅读框,编码的Mp HSP70与Mp HSP22.0蛋白分别由623和194个氨基酸残基组成。多序列连配结果表明Mp HSP70具有3个保守结构域且其氨基酸序列末端为EEVD,为典型的胞质型HSP70家族成员,而Mp HSP22.0具有小热激蛋白家族的标志性的α-晶状螺旋。系统进化分析结果表明Mp HSP70与Mp HSP22.0均与豌豆蚜HSPs的亲缘关系最近。二、桃蚜2个热激蛋白基因的表达模式分析首先分析了Mp HSP70与Mp HSP22.0在桃蚜不同发育阶段的表达模式,结果表明这2个基因在4龄若蚜中的表达量最高。其次研究了高温（32–41°C）和亚致死剂量杀虫剂（吡虫啉和高效氯氟氰菊酯）处理后,桃蚜H2O2和丙二醛（氧化胁迫指示物）含量以及Mp HSP70和Mp HSP22.0表达水平的变化。结果表明,高温和杀虫剂处理后,桃蚜H2O2和丙二醛含量均显著上升,Mp HSP70和Mp HSP22.0表达水平也显著上调,表明高温和杀虫剂导致桃蚜产生氧化胁迫,而氧化胁迫可能是2个热激蛋白基因表达水平上调的直接原因。为验证这一假设,向桃蚜体内直接注射H2O2,发现Mp HSP70与Mp HSP22.0基因表达量同样大幅增加,表明高温和杀虫剂诱导桃蚜活性氧含量上升,造成氧化胁迫;而Mp HSP70和Mp HSP22.0表达上调,可能具有防御氧化胁迫的功能。三、桃蚜2个热激蛋白的异源表达及其功能分析利用大肠杆菌表达系统,表达并纯化了Mp HSP70与Mp HSP22.0重组蛋白,并通过western blot方法验证了目标蛋白产物。通过检测大肠杆菌生长曲线,证明表达2个重组蛋白对大肠杆菌的生长无显著影响。较之于野生型大肠杆菌,表达Mp HSP70与Mp HSP22.0重组蛋白的大肠杆菌细胞对高温的抵御能力显著提升,对H2O2和两种活性氧诱导剂（过氧化氢异丙苯和百草枯）的防御能力也显著增强。以上结果表明Mp HSP70与Mp HSP22.0重组蛋白能够增强细胞对高温和活性氧的耐受性,因此能够保护桃蚜抵御高温和杀虫剂导致的氧化胁迫,从而增强桃蚜对环境的适应性。综上所述,本研究结果表明高温和杀虫剂处理使桃蚜产生氧化胁迫,导致2个热激蛋白基因Mp HSP70与Mp HSP22.0表达水平显著上调。这2个基因编码的热激蛋白能够增强细胞对高温和活性氧的耐受性,参与桃蚜对这些胁迫因子的防御过程。本研究初步揭示了桃蚜2个热激蛋白基因响应高温和杀虫剂胁迫的分子机制及其编码蛋白的防御功能,为进一步明确热激蛋白介导的桃蚜环境适应性奠定了前期基础,也为开发基于沉默热激蛋白基因的桃蚜新型防治技术提供了理论依据。