褐飞虱Nilaparvata lugens（Stal）系水稻重要害虫,可通过直接取食水稻汁液为害,但对褐飞虱取食行为的分子机制缺乏研究。神经肽参与调控昆虫多种生理反应与行为过程,其通过结合神经肽受体（多数为G蛋白偶联受体）来发挥作用,是新型杀虫剂研发的重要对象。昆虫硫激肽（Sulfakinin,SK）参与调节饱腹感知、取食、肠道蠕动以及求偶等多种生理功能与行为过程。本实验室前期研究工作表明硫激肽可抑制褐飞虱取食,但抑制取食的分子机制未知。因此本文以褐飞虱为研究对象,通过药理学、遗传学、RNAi、转录组测序、定量PCR、酶活性测定以及取食行为测定等技术探索了硫激肽抑制褐飞虱取食的生理生化与分子机制,以期为新型昆虫取食行为抑制剂的研发提供帮助。本论文取得的主要研究结果如下:一、硫激肽对褐飞虱基因转录的影响实验室前期研究结果发现,硫激肽可抑制褐飞虱取食,为明确硫激肽抑制褐飞虱取食的分子机制,因此本研究采用高通量测序的方法,分别测定了激活或抑制硫激肽信号通路对褐飞虱基因转录的影响。对注射硫激肽进而激活硫激肽信号通路的褐飞虱进行转录组测序发现,与对照注射PBS的褐飞虱相比,注射硫激肽可造成166个基因显著性差异表达,其中87个上调,79个下调;而对沉默硫激肽及其受体基因进而抑制硫激肽信号通路的褐飞虱进行转录组测序发现,与注射dsgfp的对照褐飞虱相比,沉默硫激肽基因可造成190个基因显著性差异表达,其中111个上调,79个下调,沉默硫激肽受体基因可造成196个基因显著性差异表达,其中122个上调,74个下调。分析以上显著性差异表达基因发现激活或抑制硫激肽信号通路可显著影响褐飞虱体内参与能量代谢、嗅觉、味觉以及与取食相关基因的差异表达,表明硫激肽很可能通过影响这些基因的功能并进而发挥抑制褐飞虱取食的功能。二、硫激肽抑制褐飞虱消化酶活性及消化酶基因转录的研究在昆虫中,消化酶的分泌受取食调节。取食食物量和成分的不同可显著影响不同消化酶的分泌和活性。多数情况下饥饿后取食的昆虫消化酶分泌和活性高于饥饿的昆虫。神经肽及神经激素在调控消化酶活性中扮演重要角色。硫激肽已在不同昆虫中被报道发挥类似胆囊收缩素的功能,抑制昆虫取食和消化。但关于取食和硫激肽是否影响褐飞虱消化酶活性及其基因转录未见报道。本研究克隆了褐飞虱的三个消化酶基因,分别为maltase B1、maltase A3和lipase1。研究发现,饥饿24h后取食5h可显著提高麦芽糖酶、蛋白酶、纤维素酶的活性,而且相关消化酶基因maltase B1、maltase A3、trypsin5的转录水平也上调。而注射硫激肽到褐飞虱体内可显著抑制消化酶中麦芽糖酶、纤维素酶的活性,并能导致消化酶基因maltaseA3、endoglucanase、serine protease snake 8、trypsin5表达水平降低。本研究证实食物和硫激肽可调控褐飞虱消化酶活性及消化酶基因表达。三、硫激肽正调控takeout抑制褐飞虱取食表达Takeout在昆虫取食中扮演重要角色。在克隆到褐飞虱takeout基因全长序列的基础上,通过定量PCR研究发现,注射硫激肽到褐飞虱体内激活Nlsk信号通路促进takeout基因表达,而沉默硫激肽及其受体基因抑制Nlsk信号通路则降低takeout基因表达,表明硫激肽可正调控takeout基因表达,但沉默Nlto基因并不影响Nlsk和Nlskr基因表达水平,表明Nlto不调控Nlsk信号通路。干扰takeout基因表达可显著提升褐飞虱取食量,表明takeout基因发挥抑制褐飞虱取食的功能。本研究证明硫激肽可正调控takeout基因表达,进而抑制褐飞虱取食。表达谱研究表明,褐飞虱takeout基因具有典型的昼夜节律表达特征,不同组织中,其在褐飞虱头部和触角中表达量最高。