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七星瓢虫Coccinella septempunctata L.是一种优良的捕食性天敌昆虫,在生物防治中具有重要作用。该瓢虫能以成虫进行兼性滞育越冬或越夏,通过调控其滞育,不仅能延长产品货架期,提高产品防控作用效果,也可促进其大规模生产和应用。滞育七星瓢虫可显著积累脂质,脂质是昆虫滞育发育过程中的重要营养和能源物质,研究脂质积累对揭示滞育调控的分子机制至关重要。脂肪酸合成是脂积累的重要组成部分,脂肪酸合酶(fatty acid synthase,FAS)和酰基-CoAΔ11去饱和酶(acyl-CoA Delta(11)desaturase,FADΔ11)是七星瓢虫脂肪酸合成的关键调控酶。FAS是一种多功能复合酶,其催化产物软脂酸以甘油三酯的形式储存能量,还能参与合成磷脂、细胞膜构造等;FADΔ11能催化饱和脂肪酸氧化生成不饱和脂肪酸,也可在昆虫性信息素合成中发挥作用,但这两种酶在滞育中的功能及其调控机制等尚不明确。本研究以七星瓢虫为试验对象,克隆了七星瓢虫2个Fas基因和1个FadΔ11基因全长,分析了这三个基因在七星瓢虫滞育发育及解除过程中的表达模式,并利用RNA干扰技术验证了脂肪酸合酶及酰基-CoAΔ11去饱和酶在七星瓢虫滞育中的功能。主要研究结果如下:1.基于七星瓢虫转录组数据,参考注释为Fas和FadΔ11的序列设计引物,以滞育七星瓢虫cDNA为模板,经PCR扩增、测序、拼接,获得了七星瓢虫CsFas和CsFadΔ11的全长序列。CsFas1的cDNA全长为6563bp,CsFas2为7642bp,CsFadΔ11为1447 bp。其中,两种CsFAS具有不同的功能域,且分属于系统进化树的不同分支,推测这两种CsFas编码的蛋白参与不同代谢途径;经氨基酸序列分析,发现CsFadΔ11编码的蛋白具有3个组氨酸富集区和6个跨膜结构域,是典型的去饱和酶。2.研究表明2个CsFas基因和1个CsFadΔ11基因在七星瓢虫初羽化、滞育诱导不同时期、滞育维持期、滞育解除期及正常发育状态下均有表达,但荧光定量结果显示,这三个基因在滞育诱导末期及滞育初期的表达量显著高于其他时期,且整体变化趋势与七星瓢虫滞育发育及解除过程中脂含量变化趋势基本一致。3.采用显微注射法将目的基因的双链RNA片段dsCsFas1、dsCsFas2、或dsCsFadΔ11导入到七星瓢虫体内(以dsGfp为对照),目的基因的表达量均显著低于对照组;干扰七星瓢虫注定滞育个体的CsFas基因或CsFadΔ11基因后,处理组的总脂及甘油三酯含量显著降低,过冷却点升高,耐寒性下降,且消化道发育较为成熟,内中充满食物残渣,与正常发育个体的状态类似。4.滞育诱导条件下的七星瓢虫接收到滞育信号刺激后,CsFas表达量升高,催化合成大量的软脂酸,软脂酸作为前体物质进一步合成其他种类脂肪酸;同时,本研究证实CsFadΔ11也能参与脂积累,推测与七星瓢虫不饱和脂肪酸的含量和种类有关,从而提高滞育七星瓢虫的耐寒性。