褐飞虱（Nilaparvata lugens）是中国水稻上最主要的害虫之一，如何通过多种途径实现对褐飞虱安全有效的防治，是当前褐飞虱防控工作中一个亟待解决的关键问题。目前，明确褐飞虱与其共生菌和病原菌之间的免疫互作机制，挖掘其中的关键功能基因以期利用是实现“以菌治虫”的前提和基础。为此，本研究首先通过体外离体培养的方法从褐飞虱体内分离鉴定了一株共生真菌,接着通过实时荧光定量PCR技术（qRT-PCR）分析了褐飞虱对共生真菌和病原真菌的免疫响应特征及其差异，最后对其中一个表达量差异显著的基因—丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin4进行了克隆、表达模式和生物学功能研究，以期为开发基于共生或寄生关系的褐飞虱生物防治技术提供科学依据和基因资源。具体研究结果如下：
　　1.褐飞虱共生真菌的离体培养及其鉴定:通过分离中肠和脂肪体进行涂布培养的方式，成功从褐飞虱脂肪体内离体培养一株真菌。经分子生物学方法鉴定分别为季也蒙毕赤酵母（Pichia guilliermondii）。
　　2.褐飞虱对共生真菌和病原真菌免疫响应特征及其差异分析：利用qRT-PCR技术分析了褐飞虱显微注射季也蒙毕赤酵母（共生真菌）和金龟子绿僵菌（病原真菌）后体内免疫相关基因的表达模式。结果表明褐飞虱对季也蒙毕赤酵母和金龟子绿僵菌呈现差异性免疫响应，其中免疫识别基因Nlpgrp-LB和Nlgrp4，信号转导和调控相关基因Nltoll7、Nlprocl1、Nlprocl2、Nlserpin2和Nlserpin9以及下游免疫效应因子Nlilys1的表达量在病原真菌诱导下显著高于共生真菌。相反，相较于病原真菌，共生真菌接种能显著诱导参与信号通路调控的丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin4的高表达，后续选取其中Nlserpin4基因进行生物学功能分析。
　　3.褐飞虱丝氨酸蛋白酶抑制剂基因NLserpin4的克隆及模式表达分析：NLserpin4基因（GenBank登录号：MN822802）开放阅读框为1227bp，编码408个氨基酸，蛋白的相对分子质量和等电点分别为45.91kD和6.23。系统发育分析表明，Nlserpin4与半翅目其它昆虫的serpin亲缘关系较近，其中与蔗黄伪毛蚜（Sipha flava）serpin4的亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明，Nlserpin4基因表达具有明显的时空特异性，其在成虫中的表达量显著高于其他龄期；Nlserpin4基因在血淋巴中表达量最高；病原真菌金龟子绿僵菌诱导48h内Nlserpin4表达量均显著下调（P＜0.05），随着诱导时间的增加，Nlserpin4表达量呈回升趋势。
　　4.褐飞虱丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin4的生物学功能研究：通过显微注射法对Nlserpin4基因进行RNA干扰，结果显示RNA干扰后Nlserpin4基因的表达量显著下降，干扰效率在90%以上。RNA干扰Nlserpin4显著影响褐飞虱存活率，如第3天时，干扰组试虫的存活率为61.7%，较dsGFP对照组的84.2%达到显著差异。Nlserpin4基因RNA干扰后，褐飞虱产卵量也显著下降，与dsGFP对照组相比下降53.2%。上述结果综合表明Nlserpin4基因在褐飞虱生长发育繁殖及其对防御病原真菌侵染过程中发挥重要作用。