基于RNAi和组学技术的棉铃虫SP基因功能及控害机理研究

The Cotton bollworm, Helicoverpa armigera (Hübner), is one of the world's most important agricultural pests. Currently, its control relies mainly on insecticides, which are the causes of environmental pollution and food safety. Previous study showed using RNAi to regulate specific gene expression can lead to insect metamorphosis abnormalities and even death. The project intends to study the storage protein genes by RNA interference technology, transcriptome sequencing and proteomic analysis. These analysis clarifies the effect of storage protein on amino acid metabolism associated with the growth and development, as well as juvenile hormone and ecdysone on storage protein expression and metabolic pathways. Elucidate the function of the gene and the mechanism of the relationship between genes. The gene can also explore the applicability of pest control, for the target pest genetic research and discovery of new pest control strategy.

棉铃虫是全球农业主要害虫之一，以化学防治为主对环境污染和食品安全所产生的影响是世界各国关注的问题。前期研究表明，RNA干扰棉铃虫的储存蛋白基因可以观察到其生长发育受阻，并产生致死表型。本项目拟采用RNA干扰并结合转录组测序及蛋白质组测序技术对棉铃虫储存蛋白进行研究。明确储存蛋白在棉铃虫生长发育中对氨基酸代谢的影响，以及保幼激素和蜕皮激素对储存蛋白表达的调控，并采用生物信息学分析储存蛋白的代谢通路。探明储存蛋白在棉铃虫生长发育的表达与功能，研究结果为进一步研究储存蛋白的调节机制提供基础，并为害虫的靶标基因研究及新型害虫防控技术的探索提供了新思路。

dsRNA作为一种外源物质，能够诱导昆虫产生RNAi效应，通过dsRNA处理不同种类昆虫后的lncRNA差异分析，找到可能参与到机体响应dsRNA的lncRNA的种类和个数，为利用RNAi技术在不同种类昆虫中进行控害机理研究提供了基础。通过研究棉铃虫各发育时期的转录组信息筛选，获得了一个具有显著差异表达的储存蛋白基因，利用dsRNA干扰该基因的表达之后幼虫出现蜕皮异常的表型，该储存蛋白与棉铃虫的变态发育密切相关，可以作为后续害虫防治的靶标基因进行使用。储存蛋白可以平衡昆虫体内氨基酸的储存与正常代谢需求，本研究从棉铃虫各生理阶段肠道菌群结构与功能基因组成着手，分析了棉铃虫储存蛋白与肠道菌群变化的相关性，以及在营养、生理、免疫、抗病等方面发挥的重要作用。