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卵黄发生(Vitellogenesis)是昆虫卵巢成熟的关键，直接影响昆虫的繁殖力。卵黄发生的核心问题是卵黄原蛋白(Vitellogenin，Vg)的合成和摄取，绝大多数昆虫Vg由雌虫脂肪体合成，分泌到血淋巴中，通过卵黄原蛋白受体(Vitellogenin recepotor，VgR)调节的内吞作用由卵母细胞摄取。Vg被卵母细胞摄取后，以卵黄蛋白(Vitellin，Vn)晶体形式积累在卵母细胞中，为胚胎发育提供营养来源。昆虫Vg为雌性特异性蛋白，其发生过程受到激素调控，对重金属等环境雌激素反应敏感。通过检测动物Vg的变化，可以监控和评价环境雌激素污染的程度。因此，害虫Vg和VgR的分子特征和功能研究不仅有助于深入理解害虫生殖的分子机制，为农业生产中探求合理的害虫防治方法提供理论基础，而且可为利用昆虫Vg作为生物标记物监控环境雌激素污染提供理论依据。
本文以斜纹夜蛾Spodoptera litura Fabricius(Lepidoptera： Noctuidae)为试虫，克隆和分析了Vg和VgR基因的分子特征；运用RNAi技术抑制了Vg和VgR基因的表达和调控了此虫生殖；采用饲料重金属胁迫法，研究了锌(Zinc，Zn)和铅(Lead，Pb)对此虫生殖以及Vg的影响。主要结果如下：
1.克隆了Vg cDNA和部分VgR cDNA，命名为SlVg(登录号EU095334)和SlVgR(未登录)。SlVg全长5339 bp，ORF为5247 bp，编码1748个氨基酸；Vg包含三个保守区域(Vitellogenin—N domain，DUF1943和von Willebrand factor type D domain(VWD))，一条17个氨基酸的信号肽和一个蛋白卵裂位点(RTIR)；C—末端有高度保守的GL/ICG，DGXR和半胱氨酸残基(C)。SlVgR已克隆3342 bp，编码1113个氨基酸，属于低密脂蛋白受体(low density lipoprotein receptor，LDLR)基因家族，包含4个LDLa保守结构。
2.SlVg mRNA在雌性脂肪体中特异表达，开始表达的时间是第6天蛹，表达水平随着发育阶段增加，成虫羽化24 h达到最高峰，随后逐渐减少；Western blot分析表明血淋巴中的Vg仅在雌虫中出现，分布模式与SlVg mRNA表达模式相似，但发生时间推后24 h。SlVgR mRNA仅在雌虫的卵巢中表达，开始表达的时间是第6天蛹，随着发育阶段增加，成虫羽化36 h表达量达到最高峰，随后急剧减少；VgR蛋白的分布模式与SlVgR mRNA表达相似，但开始出现时间推迟了24 h，而最高峰提前了12 h。
3.第4天蛹注射3μg SlVg dsRNA是RNAi干扰SlVg的最佳时期和最佳浓度。RNA干涉Vg后，卵巢发育滞后且异常，产卵量显著减少，SlVg表达受抑制；第6天蛹注射SlVg dsRNA，在成虫后期阶段起到干扰作用，但对蛹期没有影响；在斜纹夜蛾发育的蛹和成虫阶段注射5μg SlVg dsRNA会影响斜纹夜蛾虫体的发育，导致死亡；第4或6天蛹注射3μg或5μg SlVgR dsRNA后产卵量显著减少，羽化24 h雌成虫血淋巴中Vg显著增加；幼虫和刚羽化成虫注射dsRNA不影响斜纹夜蛾卵巢发育、产卵量和Vg。
4.高浓度Zn和Pb胁迫影响斜纹夜蛾生殖。750 mg Zn/kg胁迫下，斜纹夜蛾生殖参数(产卵天数、产卵力、生育力、孵化率和卵的重量)显著下降，分别是对照的66.67％、31.43％、20.95％、48％和64.97％；能引起斜纹夜蛾生殖参数显著减少的最低Pb浓度是25 mg Pb/kg；200 mg Pb/kg胁迫后，生殖参数分别是对照的51.85％、13.12％、7.34％、25.04％和22.11％。Zn和Pb胁迫下，斜纹夜蛾Vg mRNA和Vg蛋白水平下降。Zn胁迫后，羽化24 h雌成虫脂肪体中SlVg mRNA表达和血淋巴中Vg水平随着饲料中Zn浓度增加而显著减少：SlVg开始表达的时间延迟1-2天；雄成虫脂肪体中的SlVg没有表达，血淋巴中也检测不到Vg蛋白；卵中积累的Vn在750 mg Zn/kg胁迫后显著下降，仅对照的38.7％，而150和300 mg Zn/kg显著提高Vn的积累，分别是对照的1.87和1.65倍。Pb胁迫后，羽化24 h雌成虫脂肪体中SlVg表达和血淋巴中Vg水平随着饲料中Pb浓度增加而减少：SlVg开始表达的时间提前了2-3天；在12.5和25 mg Pb/kg处理后雄成虫脂肪体中的SlVg有表达，但在血淋巴中检测不到Vg；卵中积累的Vn受到显著抑制，200 mg Pb/kg处理后的Vn积累仅对照的1.06％。
以上结果表明SlVg是斜纹夜蛾生殖的基础，而SlVgR是Vg摄取的关键因子。在斜纹夜蛾化蛹第4天干扰SlVg或者SlVgR可引起生殖显著下降，它是一种调控斜纹夜蛾生殖爆发的潜在方法。重金属Zn、Pb不仅在生态水平上影响斜纹夜蛾的生殖，而且在分子水平上影响Vg的表达。Vg抑制或诱导是斜纹夜蛾对重金属Zn、Pb胁迫的一个重要反应，可以作为一种监测环境重金属污染的生物标记物。