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几丁质是一种天然存在的多糖,是构成真菌细胞壁以及昆虫和甲壳类动物外骨骼的主要成分。昆虫外骨骼基质以不同的方式被修饰,使其表现出刚性或柔性等不同性状,或生成专门的特化结构,例如具有锋利切割工具的口器。昆虫中其他由外胚层发育而来的结构,如网状排布的气管以及昆虫的前后肠,其管壁同样含有几丁质。几丁质脱乙酰基酶(Chitin deacetylases,CDAs)是一种几丁质修饰酶,属于碳水化合物活性酶家族4中的一个成员,能够催化几丁质中β-1,4糖苷键连接的N-乙酰基葡糖胺的乙酰胺基水解,形成脱乙酰几丁质(或称聚葡萄糖胺,壳聚糖)。这一结构的变化有助于几丁质与蛋白质的特异性结合。本文以中华稻蝗(Oxya chinensis)为研究对象,探讨几丁质脱乙酰基酶基因的分子特性及功能,为开发新型农药靶标的研究提供了理论依据,并在分子生物学领域丰富了无脊椎动物特别是昆虫CDA的研究。主要研究内容如下：一、中华稻蝗几丁质脱乙酰基酶基因cDNA序列的获得及特征分析采用生物信息学方法全面搜索中华稻蝗转录组数据库,共获得2个几丁质脱乙酰基酶基因cDNA全长序列和1个几丁质脱乙酰基酶基因cDNA片段。对获得的cDNA片段进一步采用cDNA末端快速扩增实验(rapid-amplification of cDNA ends, RACE),得到其全长。3条序列均包含几丁质脱乙酰基酶保守区域：信号肽、几丁质结合区(ChtBD)、低密度脂蛋白受体区(LDLa))和几丁质脱乙酰基催化(CDA)结合域,结合已知昆虫CDAs的聚类分析结果将其分别命名为OcCDA1、OcCDA2a和OcCDA2b。二、中华稻蝗几丁质脱乙酰基酶基因组织和发育表达特性采用qPCR技术对OcCDAs基因在中华稻蝗5龄若虫不同组织部位和不同发育天数表达进行分析。不同组织部位表达结果显示：OcCDA1、OcCDA2和OcCDA2a在前肠中表达量最高,体壁中表达量次之,其在后肠和脂肪体中也有较高水平的表达；而OcCDA2b在体壁中表达最高,前肠中表达次之。不同发育天数的表达量分析结果显示：OcCDA1、OcCDA2、OcCDA2a、OcCDA2b在5龄若虫体壁中第1天的表达量显著高于以后几天。三、中华稻蝗前肠中几丁质染色观察选取发育良好的中华稻蝗5龄若虫,解剖取其前肠组织,通过冰冻切片技术,利用碘化丙啶(Propidium iodide, PI)作荧光染料染色细胞、Fluorescent Brightener 28(FB28)作荧光染料染色几丁质,显微镜观察前肠中几丁质分布情况。结果显示：前肠中含有大量的几丁质,主要分布在前肠内膜,外壁也有少量聚集。这一结果为OcCDAs在前肠中高表达提供了可能的作用。四、中华稻蝗几丁质脱乙酰基酶基因的功能分析分别注射OcCDA1、OcCDA2a、OcCDA2b与OcCDA2的dsRNA至中华稻蝗5龄第2天的若虫。利用qPCR技术检测各基因的沉默效率。结果显示各基因的mRNA表达均被有效沉默。注射dsOcCDA1、dsOcCDA2与dsOcCDA2a后5龄若虫均出现蜕皮延迟的现象,其中大部分无法蜕至成虫,死亡率分别达到95.2%、94.4%和87.5%；注射dsOcCDA2b后5龄若虫能顺利蜕皮到达成虫期,无可见的异常表型。