1、褐飛虱(Nilaparavata lugens)是一種重要的水稻害蟲(chóng),其成蟲(chóng)具有長(zhǎng)、短翅型兩型現(xiàn)象。自然條件下,水稻營(yíng)養(yǎng)條件差種群密度增大時(shí)易產(chǎn)生長(zhǎng)翅型；水稻營(yíng)養(yǎng)條件良好種群密度較小時(shí)易產(chǎn)生短翅型。長(zhǎng)翅型遷飛,繁殖力較弱；短翅型發(fā)育快,繁殖力強(qiáng),危害性大,但不能遷飛。研究褐飛虱對(duì)寄主營(yíng)養(yǎng)惡化及高種群密度下的分子應(yīng)答反應(yīng),對(duì)揭示褐飛虱災(zāi)變的內(nèi)在原因具有重要意義。
　　 本研究通過(guò)黃熟期寄主和高蟲(chóng)口密度環(huán)境,構(gòu)建惡化的營(yíng)養(yǎng)脅迫條件；

2、通過(guò)健壯的分蘗期寄主水稻和低蟲(chóng)口密度環(huán)境,構(gòu)建適宜生存條件。比較褐飛虱在兩種條件下的基因表達(dá)差異,得到褐飛虱環(huán)境脅迫應(yīng)答基因。在NDSC誘導(dǎo)條件(寄主為黃熟期水稻,高蟲(chóng)口密度)和NRCC誘導(dǎo)條件(寄主為分蘗期水稻,低蟲(chóng)口密度)下,分別得到兩組蟲(chóng)樣,每組蟲(chóng)樣從2齡到5齡取了8個(gè)時(shí)間段的樣品,通過(guò)分析其在不同條件下表達(dá)譜差異,揭示其其對(duì)不良營(yíng)養(yǎng)條件的分子應(yīng)答機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:
　　 1、褐飛虱轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析:通過(guò)Solexa法

3、對(duì)褐飛虱轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,共測(cè)得1,682,583,750個(gè)堿基對(duì),組裝后共得到76406條Unigene。將Unigene序列與蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)NR、Swiss-Prot、KEGG和COG做blastx比對(duì),得到了Unigene功能注釋,并進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組COG與GO功能分類。此外,轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析還做了 Unigene的KEGG代謝通路分析,預(yù)測(cè)編碼蛋白框(CDS)分析。褐飛虱轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析完成了轉(zhuǎn)錄水平上大規(guī)模的基因測(cè)序,為褐飛虱差異表達(dá)譜測(cè)序分析提

4、供了參考序列。
　　 2、褐飛虱差異表達(dá)譜測(cè)序分析:我們對(duì)ND3.2(即在NDSC條件下3齡第2天)和NR3.2(在NRCC條件下3齡第2天)若蟲(chóng)文庫(kù)測(cè)序。測(cè)序后分別產(chǎn)生了290萬(wàn)和300萬(wàn)的clean tag,這其中又分別有71672和83592個(gè)差異clean tag。將clean tag與參考基因數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比,對(duì)其中唯一比對(duì)到一個(gè)基因的clean tag進(jìn)行基因注釋,同時(shí)獲得標(biāo)準(zhǔn)化的基因表達(dá)量。由此從ND3.2和NR3.2兩

5、個(gè)文庫(kù)中共篩選出1203個(gè)上調(diào)基因和1341個(gè)下調(diào)基因。
　　 3、選取了脂質(zhì)代謝、糖類代謝、氨基酸代謝、翅發(fā)育及肌肉發(fā)育途徑、激素代謝、卵巢發(fā)育途徑,共6類與環(huán)境脅迫有密切關(guān)系的基因,從表達(dá)譜中篩選出這6類差異表達(dá)基因,基因數(shù)分別為58、34、58、15、7、8個(gè),共計(jì)180個(gè),統(tǒng)計(jì)了這些基因在每個(gè)類別中的差異表達(dá)情況。根據(jù)相對(duì)差異較大和表達(dá)量較高的標(biāo)準(zhǔn)又從這6類中分別選擇了6、2、3、3、3、2個(gè),共計(jì)19個(gè)基因。