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鞘翅目是昆虫纲中最大的一个目,种类繁多,对农林经济作物的危害复杂多样。其中作为模式昆虫的赤拟谷盗（Tribolium castaneum,Herbst）繁殖力强,世代间隔短,是一种重要的储藏物害虫。昆虫神经肽是一类由昆虫神经系统分泌的微量高效能小分子蛋白质（多肽）,通过激活相对应的受体—G蛋白偶联受体（G-protein coupled receptors,GPCRs）来调控昆虫多种生命活动,是昆虫体内重要的信号物质。因此,扰乱或阻断神经肽的信号传导可使昆虫的生理机能发生障碍,中断昆虫活动的正常运作,从而使害虫得到控制的目的。本学位论文基于赤拟谷盗基因组数据,筛选出Tachykinin（TcTK）及其受体Tachykinin receptor（TcTKR）的前体基因序列,克隆获得了它们的cDNA序列并进行序列和结构分析;利用中国仓鼠卵母细胞（Chinese hamster ovary,CHO）异源表达系统及胞内钙离子流动检测技术,对构建的pcDNA3.1（+）-TcTKR载体进行离体条件下的活性检测;采用RT-qPCR技术解析TcTK和TcTKR在赤拟谷盗体内的时空表达模式;利用免疫组化（Immunohistochemisty）技术对TcTK和TcTKR在赤拟谷盗成虫中枢神经系统（Central nervous system）的分布进行组织定位;最后,通过RNA干扰（RNA interference,RNAi）技术结合交配、产卵等表型观察,明确TcTK和TcTKR在赤拟谷盗成虫中的重要生理功能。本研究成果将丰富我们对鞘翅目昆虫Tachykinin信号系统生理功能的认识,还将为以赤拟谷盗为代表的鞘翅目害虫防治药剂的研究提供一定的理论依据。主要研究结果如下:1赤拟谷盗Tachykinin及其受体的克隆与异源表达基于赤拟谷盗基因组数据,筛选出TcTK和TcTKR基因序列并进行全长克隆验证。序列分析结果显示,TcTK前体基因的ORF共795个核苷酸,编码264个氨基酸残基,前体蛋白共包含7个C端酰胺化的成熟肽,均具有昆虫典型的TK基序FxGxRamide,聚类分析发现其与蜚蠊目德国小蠊同源性较高;TcTKR共包含1287个核苷酸,编码428个氨基酸残基,具有7个跨膜结构域,是典型的GPCR,TcTKR氨基酸序列与黑腹果蝇和家蚕TKR均具有一定保守性,尤其是跨膜结构域的氨基酸序列保守性较高,聚类分析发现其与同为鞘翅目的小蜂窝甲虫、光肩星天牛以及马铃薯甲虫亲缘关系较近。利用CHO表达系统及胞内钙离子流动检测技术,对构建的pcDNA3.1（+）-TcTKR载体进行离体条件下的活性检测。检测结果发现,内源性配体TcTK5可以激活TcTKR,并且呈现出浓度依赖性,有效中浓度(50%effective concentration,EC50)值达到nM级,为36.98 nM,表明我们克隆获得的TcTKR具有功能性,能够被内源配体有效激活。2赤拟谷盗TK及其受体的时空表达模式与中枢神经系统中定位解析采用RT-qPCR技术解析TcTK及其受体在赤拟谷盗体内的时空表达模式。结果显示,在赤拟谷盗不同发育阶段中,TcTK和TcTKR均在除卵期以外的其他时期稳定较高表达;在赤拟谷盗成虫不同组织表达模式中,TcTK和TcTKR均在中枢神经系统中表达水平最高,其次TcTK还在中肠有少量表达,TcTKR在后肠有少量表达,而在其他组织中几乎无表达。利用免疫组化技术从蛋白水平对在赤拟谷盗成虫中枢神经系统表达TcTK和TcTKR的神经元进行定位。结果表明,TcTK仅在后脑区域发现有一对神经元分泌,神经索中未发现有神经元分泌TcTK。相反,我们发现成虫中枢神经系统中一共有32对神经元表达TcTKR,除第1节神经索未发现有神经元被标记外,其余神经索均有神经元被标记,其中脑中标记到10对神经元,神经索中标记到22对神经元。3赤拟谷盗TK及其受体的RNAi与表型分析通过RNA干扰技术分别沉默了TcTK和TcTKR,然后研究赤拟谷盗成虫交配、产卵行为及生殖器官发育受到的影响。结果发现,注射dsRNA后,TcTK和TcTKR均能得到有效沉默。TcTK沉默后,赤拟谷盗成虫交配、产卵行为均无显著变化,另外卵巢和精巢的发育与对照相比也无明显差异。然而,尽管沉默TcTKR未对赤拟谷盗成虫交配行为造成显著影响,但对交配后雌虫产卵力的影响却极显著。进一步通过解剖发现,沉默TcTKR的雄成虫与对照相比精巢发育不受影响,但卵巢发育受到严重影响。由此可见,TcTKR具有调节赤拟谷盗雌成虫卵巢发育的重要生理功能。综合分析,本学位论文深入研究了鞘翅目模式昆虫赤拟谷盗Tachykinin及其受体的功能,有助于Tachykinin信号系统在整个昆虫纲中所涉及功能的完善,为鞘翅目有害昆虫以GPCR作为新型杀虫剂作用靶标药剂的开发提供了理论依据。