褐飞虱是水稻最具破坏性的害虫之一,研究褐飞虱的致害机理,寻找新的防控褐飞虱的靶标基因及其探究其功能对于褐飞虱的防治具有重要意义。本研究从实验室已成功克隆的褐飞虱基因Nl SCBP1入手,利用生物信息学及基因表达技术分析了该基因在不同发育时期和雌雄两性之间的表达;采用RNAi技术分析了该基因与性腺发育的关系;采用酵母双杂交技术通过筛选褐飞虱c DNA文库,进行了该基因互作蛋白的筛选;利用荧光素酶互补实验技术进行了互作基因的验证。研究结果如下:1.Nl SCBP1基因的ORF为546 bp,编码的蛋白含181个氨基酸,预测的蛋白分子量为20.4 k D,等电点为4.95;有8个丝氨酸、11个苏氨酸、8个酪氨酸磷酸化位点;在1-19个氨基酸处有一个信号肽;有8个α螺旋,3条β-链,9个卷曲,包含一个典型的EF-hand结构域,推测该基因可能是一个Ca2+结合蛋白。对基因进行了表达分析,在褐飞虱的不同发育时期,发现该基因的表达不同,在2龄期表达最高,雄性的表达明显高于雌性。推断Nl SCBP1基因可能在雄性褐飞虱的发育中具有重要作用。2.RNAi实验表明,Nl SCBP1对褐飞虱的存活率无显著影响。注射ds Nl SCBP1后的死亡个体数为13,存活个体数为47;对照组的死亡个体数为10,存活个体数为50。注射ds Nl SCBP1 48h后检测靶标基因的沉默情况,结果Nl SCBP1表达受到抑制,表达量仅为对照的2.1%。注射ds Nl SCBP1的褐飞虱中,62.5%的褐飞虱出现了精巢发育异常的RNAi表型。推测精巢的变化会引起褐飞虱繁殖能力的下降。3.通过酵母双杂交技术进行褐飞虱文库筛选,得到了62个与Nl SCBP1可能有相互作用的候选互作蛋白,对这些候选蛋白的基因进行荧光定量PCR分析。发现不同候选互作基因在褐飞虱不同发育时期表达有所差异,其中Nl18、Nl43、Nl47、Nl49在1龄期表达量最高;Nl3、Nl5、Nl10、Nl27、Nl58在3龄期表达量最高,说明这些基因可能也参与了褐飞虱的发育过程。不同候选互作基因在成虫的不同组织差异表达,其中Nl5、Nl10、Nl18、Nl43、Nl49、Nl58基因在翅组织中的表达量最高;Nl3基因在头、腹、翅组织的表达量都很高;Nl47基因在头和翅组织中表达量都很高;Nl27基因在褐飞虱头部中表达量最高,表明这些基因参与了褐飞虱的一个或多个的组织发育。4.用荧光素酶互补技术验证了羧酸酯酶前体、组织蛋白酶L、分泌蛋白、唾液蛋白、硫氧还原蛋白和化学感受蛋白6等6个蛋白与Nl SCBP1有互作。RNAi在病虫害防治中具有巨大的应用潜力,并且对褐飞虱具有系统性作用,这表明RNAi技术有望在未来用于防控褐飞虱。本研究结果提示,Nl SCBP1基因与褐飞虱精巢的发育相关,本研究的进行为褐飞虱的治理提供了重要思路。