在脊椎和无脊椎动物体内,离子型Y-氨基丁酸受体主要介导神经和肌肉细胞中快速的抑制性突触传递。作为环戊二烯类和苯基吡唑类杀虫剂的重要分子靶标,昆虫的G A B A受体一直都是毒理学研究的热点,然而近些年来杀虫剂滥用导致的害虫抗药性问题以及对环境不友好的标签降低了这些杀虫剂的使用频率,但GABA受体亚基类型和结构的多样性又为开发和创制新型杀虫剂提供了条件。本文以农业害虫灰飞虱Laodelphax Striatellus(Fallen)为对象,利用现代分子生物学技术对其离子型GABA受体进行了基因与功能的相关研究。一、灰飞虱离子型GABA受体的基因克隆及序列分析通过序列比对发现,所得到的这两个基因编码的氨基酸序列具有昆虫离子型GABA受体亚基的典型结构,并与其他昆虫相比有很高的同源性,高达90%以上,因此认为所克隆得到的基因就是灰飞虱离子型GABA受体的GRD和LCCH3亚基;另外在对室内敏感/抗性品系灰飞虱RDL亚基基因克隆的过程中发现,灰飞虱的Lsrdl基因外显子3和外显子6分别存在着三种(3a,3b,3c)和两种(6a,6b)可变剪接,它们可以形成频率不同的4种剪接体(Lsrdl-3a6b,Lsrdl-3b6b,Lsrdl-3b6a和Lsrdl-3c6b),其中Lsrdl-3c6b的出现频率最高(50%)。二、灰飞虱离子型GABA受体基因的表达模式采用荧光定量PCR技术对灰飞虱离子型GABA受体三个亚基基因(Lsgrdl,Lsgrd和Lslcch3)的表达模式进行了研究。结果表明,三个基因在灰飞虱整个发育阶段均有存在,且随着龄期的增长其相对表达量呈现先降低后升高的趋势,其中Lsrdl在卵期和成虫期相对表达量较高,而Lslcch3和Lsgrd在五龄若虫期和成虫期相对表达量较高;在成虫阶段,雌成虫的相对表达量均高于雄成虫。三个基因在灰飞虱的头、胸、腹和足均有存在,头部的相对表达量要显著高于其他组织。三、灰飞虱对氟虫腈靶标抗性的分子检测技术通过多年的室内筛选,抗性品系灰飞虱的RDL亚基已产生了与氟虫腈抗性有关的A2’N突变,按照等位基因特异性PCR扩增(AS-PCR)技术的原理,本试验设计了特异性引物,建立了灰飞虱对氟虫腈靶标抗性的分子检测技术。通过对敏感品系、抗性品系和田间品系的灰飞虱个体进行检测,发现敏感品系和田间品系的灰飞虱个体中均为敏感纯合子,抗性品系个体多为杂合子(91%以上),少数为抗性突变/敏感纯合子。该技术具有灵敏度高和准确度好的特点,可以为灰飞虱对苯基吡唑类杀虫剂的田间抗药性监测提供参考。四、灰飞虱离子型GABA受体RDL亚基的功能研究RNA干扰技术为昆虫基因的功能研究和寻找新农药靶标提供了新的技术途径。本章通过显微注射的方法,将体外合成的功能基因dsRNA(dsLsrdl)导入到灰飞虱体内,研究其沉默效率及受体功能。试验表明,在注射dsRNA后的六天之内均可使RDL亚基的转录本(transcripts)显著沉默,干扰效率于第四天达到最高(82.4%);进一步采用生物方法对敏感/抗性品系的三龄初期灰飞虱(已被注射dsLsrdl)进行对氟虫腈的毒力测定试验,结果表明,与试验对照组相比,敏感/抗性品系灰飞虱RDL亚基的基因沉默可显著降低其对氟虫腈的敏感性,并且不产生致死效应。