家蚕(Bombyx mori)为鳞翅目(Lepidoptera)蚕蛾科(Bombycidae),是重要的经济昆虫和模式昆虫,距今已有8500余年的驯养历史。家蚕属完全变态昆虫,其生长发育主要包括卵、幼虫、蛹和成虫(蛾)4个阶段。蚕蛾的产卵量为500粒左右,影响产卵量多少的因素主要有品种特性、营养条件和环境条件等。亚致死剂量的化学农药添食后,影响家蚕的生长、发育和产卵性能。啶虫脒(acetamiprid)与有机磷和拟除虫菊酯类杀虫剂不存在交互抗性,其作为一种新型高效的氯化烟酰亚胺类杀虫剂,目前被广泛应用于农林害虫的防治。家蚕接触到亚致死剂量啶虫脒后,其产卵量显著下降,影响蚕种产业的发展。家蚕造卵主要受到两种内激素(蜕皮激素和保幼激素)的调节。为研究啶虫脒影响家蚕产卵和激素的关系,本文通过对家蚕添食亚致死剂量的啶虫脒(0.01 mg/L),研究了性腺表征病理变化、产卵性能、卵巢相关基因转录和激素代谢水平,主要结果如下:1.微量啶虫脒在家蚕体内的代谢特征为了研究家蚕食下微量啶虫脒后,在其体内的残留量变化特征,利用高效液相色谱(HPLC)技术,检测了家蚕在微量啶虫脒暴露不同时间后在血淋巴中的含量。结果表明,啶虫脒含量在添食后24 h达到最高值(2.278 μg/mL),到48 h缓慢下降至平稳的区间内,最终在96 h下降至最小值(0.477 μg/mL)。结果表明,微量啶虫脒暴露后,家蚕对其残留量存在富集的现象,对家蚕可能存在慢性毒害作用。2.微量啶虫脒对家蚕生长及生殖的影响为研究微量啶虫脒对家蚕个体造成的毒性损伤,给家蚕连续添食带有微量啶虫脒的桑叶并观察其表征变化。结果表明,啶虫脒暴露48 h后,处理组表现出轻微的中毒症状,表现为食桑缓慢,体重平均下降8.65%,存活率为99.0%;96 h后,出现拒食现象,体重较对照组下降7.67%,存活率为98%;120 h存活率下降为94%。啶虫脒处理组雌性蛹体明显小于对照组,并且出现部分半蜕皮蛹。全茧量是对照组的82.43%。结果表明,微量啶虫脒对家蚕有轻微的毒害作用,影响家蚕的生长发育。微量啶虫脒处理96 h,生殖腺指数(GSI)与对照组相比呈下降趋势,其中雄性降低了 2.31%,雌性降低9.38%。结果表明,微量啶虫脒阻碍了家蚕生殖腺的生长发育,且对雌蛾影响较大,解剖发现卵巢管的发育受到影响。处理组的产卵量平均减少了 197粒;单粒卵重减少0.52 mg,不受精率增加8%。结果表明,微量啶虫脒暴露影响了家蚕卵巢的发育,导致产卵数的减少。3.微量啶虫脒对家蚕卵巢的损伤为了研究微量啶虫脒对家蚕卵巢组织的损伤,采用病理切片及电镜技术,观察了家蚕卵巢组织的病理损伤情况。病理切片分析表明,啶虫脒处理后卵巢生殖细胞的发育明显慢于对照组,卵巢内卵母细胞明显减少,空泡增多。啶虫脒暴露后家蚕卵巢内卵原细胞较多,初期成熟的卵细胞相对较少。电镜结果显示,微量啶虫脒暴露后卵巢管内具有未退化完全的滋养细胞以及发育不成熟的卵母细胞;卵泡细胞数量减少且排列不均匀。以上结果表明,微量啶虫脒会造成卵巢组织损伤,影响卵母细胞的正常发育。4.微量啶虫脒对卵巢发育相关基因转录的影响为了研究卵巢发育相关基因在微量啶虫脒处理后的转录特征,对卵巢发育相关的基因转录水平进行了检测。qRT-PCR检测结果表明,添食微量啶虫脒96 h后,Vg、Ovo、Otu、Sxl-S和Sxl-L的转录水平均呈下调趋势,与对照组相比分别下调了 0.71、0.77、0.47、0.67和0.88倍。表明微量啶虫脒对家蚕卵巢造成损伤,抑制了发育相关基因的转录。5.微量啶虫脒对家蚕内激素水平的影响为了研究微量啶虫脒对家蚕内激素代谢的影响,用qRT-PCR和ELISA法检测了蜕皮激素和保幼激素相关基因的转录水平及其在家蚕体内的含量变化。qRT-PCR结果显示,微量啶虫脒处理96 h后蜕皮激素相关基因EcR的表达量下调了 0.46倍,而保幼激素相关基因JHBP2的转录水平上调了 1.36倍。ELISA结果表明,对照组家蚕蜕皮激素含量在24 h-96 h时间段内呈升高趋势,且在96 h含量达到最高值2.084 U/mg prot。微量啶虫脒暴露72 h后蜕皮激素含量上升至最高值1.770 U/mg prot,在96 h含量降低并维持在较高水平;啶虫脒处理24 h后保幼激素含量低于对照组(1.849 U/mg prot),在96 h上升至一定范围内且较对照组高。激素水平与基因转录结果一致。结果表明,微量啶虫脒处理对家蚕内激素产生影响。本文研究表明,家蚕对啶虫脒具有富集作用,引起卵巢损伤;同时,啶虫脒处理还会引起内激素代谢异常,影响家蚕卵巢的发育,导致产卵量下降。本文为研究啶虫脒引起昆虫生殖障碍的发生机制提供了重要参考。