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粘虫Mythimna separata是一种典型迁飞性农业害虫,其迁飞行为多次导致中国大面积粮食作物产量下降。前期研究确定了粘虫促进生殖的飞行模式,但是其内在的调控机制并不清楚。已证明,保幼激素(Juvenile hormone,JH)与粘虫的飞行和生殖密切相关。在蝗虫等昆虫中发现作为bHLH-PAS(helix-loop-helix-Per-ARNT-Sim)转录因子家族成员之一的Methoprene-tolerant(Met)是JH的受体,在JH调控生殖的信号传导过程中有非常重要的作用。因此,研究JH以及受体基因Met在飞行促进生殖迁飞模式中的功能是解析粘虫迁飞致灾机制中的关键环节。本文通过荧光定量技术,RNA干扰技术,吊飞技术研究JH在促进和抑制生殖的飞行模式中的滴度变化以及测定仅沉默Met基因、沉默Met基因结合点滴JHA(juvenile hormone analoy)、沉默Met基因结合吊飞处理后粘虫的Kr-h1(Krüpple-homologue1)基因和Vg(vitellogenin)基因表达、卵巢发育和生殖行为,从而验证JH和基因Met在粘虫飞行促进生殖中的功能和调控机制。主要结果如下: 1、研究明确了粘虫JH在飞行调控生殖中的功能。粘虫在飞行2晚后,JHⅠ和JHⅡ滴度相比对照提前升高,且在3日龄后显著高于对照粘虫。初羽化连续飞行5晚的粘虫则在飞行第4晚后JHⅠ和JHⅡ滴度显著低于对照粘虫。研究证实了JH在飞行促进生殖过程中有重要作用。 2、研究明确了Met在粘虫生殖过程中的功能。干扰粘虫卵巢部位的Met基因后,阻碍了kr-h1、Vg基因的表达以及卵巢发育,进而抑制了粘虫的生殖。结果表明Met基因参与调控粘虫的生殖,对kr-h1、Vg基因的表达以及卵巢发育有重要作用。 3、利用RNA干扰结合点滴JHA明确了Met基因在JH调控生殖信号传导过程中功能。Met基因被抑制后,初羽化1日龄粘虫雌蛾点滴保幼激素类似物后无法恢复kr-h1、Vg基因的正常表达以及卵巢发育。此外,粘虫的生殖仍受到显著地抑制。结果表明在Met基因缺失时JH不能发挥促进生殖的功能,证明了Met是粘虫JH信号传导通路上的关键受体,JH通过和粘虫体内受体Met结合从而达到促进Vg沉积、加速卵巢发育和生殖的作用。 4、利用RNA干扰结合吊飞处理明确了Met基因在粘虫飞行促进生殖的功能。未沉默Met基因的粘虫初羽化连续飞行2晚后,促进了kr-h1、Vg基因的表达以及卵巢的发育,从而加快产卵;沉默Met基因后的粘虫初羽化连续飞行2晚后,与对照粘虫相比kr-h1、Vg基因的表达量显著下降,卵巢的发育进度减缓,从而抑制生殖。结果不仅证明了Met基因在粘虫飞行促进生殖过程中的重要作用,而且进一步完善了JH在飞行促进生殖过程中下游的分子调控机制。