保幼激素在飛蝗生殖發(fā)育中的分子作用機制.pdf

1、昆蟲有很多特性，如生長發(fā)育快，繁殖量大，蛻皮變態(tài)等。昆蟲的發(fā)育、變態(tài)與生殖主要是由保幼激素(juvenilehormone，JH)和蛻皮激素(20-hydroxyecdysone，20E)協(xié)同調(diào)控，眾多基因參與的復(fù)雜生物學(xué)過程，與環(huán)境中的生物與非生物因子密切關(guān)聯(lián)。因此，揭示JH和20E調(diào)控的昆蟲發(fā)育、變態(tài)與生殖的分子機制是昆蟲學(xué)領(lǐng)域的重點研究內(nèi)容之一。之前，對JH和20E分子作用機制的研究主要是利用一些全變態(tài)昆蟲如果蠅、赤擬谷盜、家蠶、

2、煙草天蛾等，闡述JH和20E調(diào)節(jié)昆蟲從蛹到成蟲變態(tài)的分子機制，而對JH和20E在不全變態(tài)昆蟲羽化或昆蟲生殖的分子作用機制研究的相對較少。
　　 不同種類昆蟲的生殖過程，包括卵黃生成、卵子發(fā)生及卵巢發(fā)育等，由JH和20E所調(diào)控的方式有所不同。例如，一些昆蟲的卵黃原蛋白基因（Vg）的表達或卵黃生成可能是JH誘導(dǎo)，主要在脂肪體中合成，一些昆蟲的Vg轉(zhuǎn)錄可能由20E誘導(dǎo)，或者由JH和20E共同參與，并且在脂肪體和卵巢的卵泡細胞中都表達。

3、但是，昆蟲生殖特別是JH調(diào)控昆蟲生殖過程的分子機制并不清楚。飛蝗是我國重要的農(nóng)業(yè)害蟲，也是一種不全變態(tài)昆蟲。早期的生理生化研究結(jié)果顯示，雌性飛蝗羽化后的Vg表達及生殖過程主要由JH調(diào)控，而20E可能不參與調(diào)節(jié)飛蝗的卵黃發(fā)生或卵子生成，但并沒有利用現(xiàn)代分子生物學(xué)手段得到驗證，也不清楚其中的分子機制。因此，本論文的研究內(nèi)容之一是通過20E的功能受體，即EcR和USP，來進一步明確20E是否參與調(diào)節(jié)飛蝗的生殖過程。研究發(fā)現(xiàn)，對EcR與USP進

4、行RNA干擾后，雌性飛蝗的Vg表達和卵泡細胞、卵小管及卵巢發(fā)育沒有受到顯著影響，證明在雌性飛蝗生殖過程中，20E不通過其受體EcR和USP發(fā)揮作用。
　　 本論文的另一個研究內(nèi)容是鑒定雌性飛蝗生殖過程中JH調(diào)控的重要基因及其在飛蝗生殖中的功能。sugarbabe(sug)與dimmed（dimm）兩個基因都在雌蝗成蟲脂肪體中高表達，而且它們的表達量在飛蝗羽化后到第一次產(chǎn)卵前都顯著升高。sug的表達量在JH處理12h后顯著上升，而