斜纹夜蛾性肽及其受体蛋白的基因克隆与功能分析

性肽（SPs）及其受体蛋白（SPRs）存在于许多昆虫中并在生殖行为调控中发挥重要作用，然而其基因信息及分子调控机制有待明确。本项目瞄准斜纹夜蛾生殖调控问题，以交配行为调控的关键分子受体-SPR为切入点，利用SPRs保守性克隆该昆虫SPR基因；利用SPRs是一种G蛋白偶联受体的特性，并结合HPLC分析从雄蛾精液中寻找SPs并克隆其基因；采用CHO细胞系统表达SPs和SPR基因，并通过转基因RNAi获得SPs和SPR基因缺陷型，进而比较缺陷型与野生型在交配与否，注射SPs或SPR与否条件下，雌性在产卵，交配频率，性信息素的合成与释放等方面的差异，及雄性在精子活性与精子竞争等方面的差异，最终明确SPs-SPRs这一分子调控"开关"在生殖行为调控中的功能。本项目开展有助于从分子水平阐明昆虫生殖行为的调控机制，促进对昆虫生殖行为进化的认识，有利于将来利用分子调控机制控制昆虫生殖活动的科学实践。

性肽SP及其受体SPR在昆虫生殖行为调控中发挥重要作用，然而其基因信息及分子机制有待明确。本项目瞄准斜纹夜蛾生殖调控问题，以交配行为调控的关键分子开关SP-SPR为切入点，通过蛋白分离鉴定、基因克隆并结合生殖行为和生理学分析，深入阐释了雄性附腺因子、SP-SPR以及信息素合成激活肽PBAN在斜纹夜蛾生殖行为调控中的功能。主要结果如下：.（1）对该物种的基本生殖行为、性信息素合成与释放、特别是雄性附腺因子功能进行了深入研究，获得大量数据，为后续分子生物学研究提供了良好的理论和技术支撑。.（2）获得斜纹夜蛾SPR基因全长cDNA序列，其所编码蛋白为一个典型的G蛋白偶联受体。交配对该基因的表达影响呈二态性，即对雌性有促进作用，对雄性则有抑制作用，预示该基因与生殖行为调控有关。交配过无RNAi的雌虫开始大量产卵并不再产生求偶行为，而交配过有RNAi的雌虫则表现出相反的行为，表明SPR是斜纹夜蛾雌性交配后生殖行为变化的“开关”，同时证明雄性附腺分泌物中存在该受体的配体即SP类似物。.（3）通过免疫沉淀等方法从精包提取蛋白中获得一个约7.0kD的性肽类似物，通过注射及行为和生理学分析，表明该蛋白能显著抑制雌性的生殖行为和刺激产卵和卵成熟，即具有较强的类似果蝇性肽SP的功能，因此将其命名为SlSP。目前正在进行进一步分析，以期最终获得功能及序列明确的SlSP。 .（4）因在上述研究中发现雄性附腺因子以及SP-SPR均与斜纹夜蛾性信息素合成与释放有关，因此进一步克隆了PBAN基因。交配可以显著抑制PBAN基因的表达（交配与PBAN表达关系属于首次研究），然而交配过的雌性的性腺内的性信息素的滴度却较高（属于首例，在其它昆虫的研究中都是降低）。交配及SlSP处理可以显著抑制PBAN的表达，却促进SPR的表达；交配及SlSP处理过的雌虫的性腺内的性信息素滴度比对照要高。这些结果表明，交配一方面抑制PBAN基因的表达，但同时由于SP-SPR的作用更多的抑制了雌性的求偶（释放性信息素），从而导致交配后雌虫性腺内的性信息素滴度仍然较高。. 这些研究结果为将来全面阐明斜纹夜蛾生殖行为的两性调控机制奠定了良好的基础，并有助于将来利用分子调控机制控制害虫繁殖活动的科学实践。.