褐飞虱(Nilaparvata lugens)是我国及东南亚稻区重要的水稻害虫,不但刺吸水稻汁液为害,还能传播多种病毒病。除了植物病毒以外,褐飞虱体内还存在多种共生的昆虫病毒,它们不造成宿主的病变,而是长期与宿主共同进化。本文从褐飞虱的高通量测序数据着手,提取其中的类病毒序列进行组装和分析,鉴定了两种新的共生病毒。在此基础上,又进一步对其他昆虫的转录组和基因组数据进行挖掘。所取得的主要结论如下：(1)我们对杭州种群(HZ)褐飞虱的转录组数据进行分析,发现了多种不同类型的RNA病毒序列,并对它们在褐飞虱各组织内的分布情况进行了比较。这些序列中有的来源于已知的褐飞虱病毒,包括一种dsRNA病毒和多种ss(+)RNA病毒。除此之外,我们首次在褐飞虱中检测到了ss(-)RNA病毒的序列,系统发育分析显示它可能是Quaranjavirus病毒属的成员。(2)通过分析转录组数据,我们获得了褐飞虱C病毒(Nilaparvata lugens C virus, NlCV)的RNA基因组序列。除poly(A)尾以外,序列全长9,144 nt,包括5’和3’端的非翻译区,包含两个不重叠的开放阅读框(open reading frame, ORF)。通过序列比较和分析,我们发现NlCV属于双顺反子病毒科Cripavirus病毒属,与蟋蟀麻痹病毒十分接近。NlCV广泛存在于两个褐飞虱种群的不同个体中,能在褐飞虱体内复制但不引起病变,是一种共生病毒。该病毒兼具水平传播和垂直传播两种传播方式,但不能进入水稻植株。在另外两种半翅目昆虫中也发现了NlCV序列,表明其宿主范围较广。(3)利用已知的双顺反子病毒蛋白序列做为种子序列,对NCBI的TSA (Transcriptome shotgun assembly)数据库进行同源搜索,在22种昆虫、16种其他无脊椎动物以及13种植物的拼接转录组中鉴定了93条类双顺反子病毒序列。其中大部分序列与已知病毒在蛋白水平上差异较大,可能代表着未知的病毒种类。对来源于不同生物类群的序列进行系统发育分析,表明它们与宿主或传播介体之间存在复杂的互作进化关系。(4)发现了一种整合到宿主基因组中的褐飞虱内源性裸杆状病毒NlENV (Nilaparvata lugens endogenous nudivirus)。通过同源性分析和读码框预测,共鉴定了66个可能编码裸杆状病毒蛋白的ORF,分布在褐飞虱基因组的15个scaffold或contig上。其中32个ORF编码裸杆状病毒共有基因,包括20个杆状病毒核心基因,且部分序列能够发生转录。从已知的序列片段看来,NIENV和其他已知的裸杆状病毒存在一些共线性排列的基因簇。系统发育分析表明NIENV起源于裸杆状病毒,形成了褐飞虱基因组中的内源性病毒元件。(5)利用已知裸杆状病毒蛋白序列做为探针,对128种测序完成的昆虫和其他节肢动物的WGS (whole genome shotgun)基因组数据库进行同源检索,总共鉴定了来自28种昆虫或其他节肢动物的174个类裸杆状病毒序列。其中一些病毒序列可能发生了内生化现象,整合到宿主的染色体上。此外,对类病毒序列的编码能力、表达情况及其与已知裸杆状病毒的关系进行了分析。大部分序列与已知病毒种类在蛋白水平上相似度不高,可能来源于未知的病毒,说明了裸杆状病毒的多样性及其广泛的宿主范围。