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细胞色素单加氧酶(P450)酶系又称作多功能氧化酶(MFO),是一类代谢酶并且广泛存在于所有需氧生物体,它可以催化和调控内源物质和外源物质的代谢与转化。在昆虫中约有100个左右的P450基因,它们的作用广泛,昆虫对杀虫剂有抗药性和对植物有毒物质有耐受性是因为P450基因能对异源物质有代谢作用。此外P450还参与了昆虫体内两大激素保幼激素、蜕皮激素的合成与代谢。本研究以褐飞虱作为研究对象,通过筛选基因组及转录组,共鉴定到68条P450序列。我们着重对CYP2亚家族进行了功能分析。实时荧光定量PCR结果显示CYP18A1、CYP304H1基因在褐飞虱的整个若虫期内均有表达,且表达量随龄期逐渐升高,但CYP303A1基因则与前两个基因相反,整个若虫期内均有表达,且表达量随龄期逐渐降低。这三个基因在褐飞虱的成虫体内表达量不高;CYP18A1基因在褐飞虱的翅芽中表达量最高,其次是卵巢,体壁。CYP304H1基因在褐飞虱的脂肪体中表达量最高,其次是唾液腺。CYP303A1在体壁和翅芽中表达量非常高。对5龄第一天的若虫进行显微注射dsCYP18A1、dsCYP304H1、 dsCYP303A1, mRNA可被有效下调,褐飞虱5龄若虫的体壁以及蜕皮过程均呈现不同程度的畸形表型,且干扰这三个基因都会使褐飞虱致死;对这三个基因干扰分别干扰3龄、4龄、5龄的褐飞虱若虫,统计三个龄期死亡率,结果显示三个基因对褐飞虱的不同龄期均致死。通过CYP304H1转录组数据,克隆CYP304H1基因片段大小为522bp,可编码含174个氨基酸残基的蛋白,预测分子量为22.3kDa。通过原核表达,回收蛋白制备了CYP304H1蛋白的多克隆抗体。本结果首次发现了褐飞虱CYP304H1对昆虫蜕皮,及体壁发育功能具有重要影响,为进一步研究昆虫P450参与蜕皮激素和保幼激素合成打下基础;同时,利用RNAi技术成功干扰基因表达,褐飞虱不能正常蜕皮及体壁畸形,可以作为褐飞虱防治的潜在靶标基因,这对褐飞虱的迁飞和防治都具有潜在价值。