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飞蝗(Locustamigratoria)是一种世界范围内分布的农业害虫,具有群居和散居两种表现型,当种群密度发生变化时,两种表现型之间可以相互转换。两型之间在体色和生理学水平存在着明显的差异。胰岛素信号通路(Insulin/IGFsignallingIISpathway)是进化上保守的信号通路,在新陈代谢,生长与增殖、生殖、寿命、抗逆性、免疫、社会分工等方面发挥了重要的作用。 我们研究了胰岛素信号通路在飞蝗两型行为和体色方面的作用。我们检测飞蝗四龄群散两型以及群居化、散居化时间过程的蜱蝻头部和脂肪体样品,发现飞蝗胰岛素信号通路在群居型飞蝗中高表达,在散居化过程中有上调趋势,在群居化过程中有下调趋势。通过对散居化的蝗蝻进行RNA干扰,发现InR基因RNA干扰后能阻止散居体色的形成,维持原有群居体色。而胰岛素信号通路上的另一关键因子IRS则对体色没有影响。对胰岛素信号通路基因InR和IRS的RNA干扰不能影响群居型飞蝗行为的改变,但胰岛素溶液能够促进散居型蝗蝻的行为朝群居型转变,但未达到极端群居型行为状态。这表明胰岛素信号通路对飞蝗两型体色和行为的影响可能是两个相对独立的过程,胰岛素信号通路参与飞蝗两型体色差异的形成,但对行为差异的作用可能有限。 我们研究了胰岛素信号通路对飞蝗成虫生殖和寿命的作用。我们对刚羽化的群居雌雄成虫进行InR基因的RNA干扰,发现不能影响寿命,但RNA干扰降低了雌虫的生殖力,表现为孵化率下降,孵化时间增加,但对雌虫所产卵块的卵粒数没有影响。这表明成虫时期的胰岛素信号通路不调控飞蝗寿命,但能影响雌虫生殖力。 本研究揭示了胰岛素信号通路调控群居型蜱蝻散居化过程中体色的形成,但是对四龄群居型以及散居化过程中的蝗蝻行为不产生影响。此信号通路影响了群居型雌虫的生殖力,但不影响群居型飞蝗成虫的寿命。本研究揭示了胰岛素信号通路在飞蝗两型中的调控作用以及不同发育阶段功能的复杂性,为研究密度影响的表型可塑性提供了重要信息。