Hexamerin基因家族在飞蝗型变过程中的功能分析

以我国重大农业害虫- - 飞蝗为研究对象，根据前期结果，针对两型间显著差异表达基因Hexamerin家族，综合运用基因组学、生物信息学和分子生物学的多种技术手段，分析和鉴定其在飞蝗型变中的调控机制。基于自主开发的OligoDNA基因芯片技术，经大规模筛选发现Hexamerin家族在两型间存在显著差异。在此基础上，我们将利用定量PCR、Western杂交、RNAi干扰等技术，阐明Hexamerin基因的时空表达、应激表达和干扰表达模式。用RNAi干扰与行为学、生态学等技术相结合，揭示Hexamerin基因与"型"相关的功能。拟回答Hexamerin如何参与了飞蝗型变过程，其在型变中的具体功能是什么，以及Hexamerin基因和其他调控途径间的相互关系是什么。从而阐释飞蝗型变的分子调控机制。

飞蝗由散居型转变成群居型是蝗灾爆发的关键步骤。飞蝗型变涉及到多个表型，其分子调控机制相当复杂。基于任务书的内容，本项目顺利完成预订目标并进行了适度拓展。针对Hexamerin家族，我们分析了不同Hexamerin家族成员的序列特征、时空表达模式和生物学功能。发现Hexamerin家族不同成员的时空表达模式和对保幼激素的反应是不同的。RNAi干扰实验表明Hexamerin基因可能参与了飞蝗发育速率的调控。此外，我们通过基因表达谱、代谢组结合行为学、RNAi干扰技术，发现化学感受蛋白（CSPs）、Takeout、转座元件I因子、肉碱类代谢物等在飞蝗行为或者神经可塑性中具有重要的调控作用。这些工作揭示出飞蝗散居型和群居型行为和发育差异的分子机制，为蝗灾治理的药物靶标分子筛选提供了可选目标。本项目共发表SCI论文8篇，国内核心一篇。培养博士研究生3名，硕士研究生1名。