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作为重要的入侵害虫,烟粉虱严重危害农业生产,造成巨大的经济损失。在烟粉虱个体生长、发育、繁衍乃至种群大爆发的过程中,都离不开对营养物质的获取,而内共生菌在烟粉虱营养供给中发挥重要的作用。本研究利用烟粉虱基因组及其内共生菌序列,采用生物信息学方法,鉴定Q烟粉虱及其内共生菌氨基酸合成、维生素合成、核苷酸合成、嘌呤和嘧啶回收与代谢网络,同时也鉴定了B烟粉虱糖转运蛋白基因家族。之后,从中筛选重要靶标基因,采用分子生物学与生物化学方法,探索这些基因对烟粉虱的致死效果。为探索烟粉虱防治靶标基因,研发新的烟粉虱防治途径提供理论基础。取得结论如下:1.基于Q烟粉虱基因组和内共生细菌基因组,发现Q烟粉虱与其原生共生细菌Portiera形成了互补的氨基酸合成网络。虽然Q烟粉虱和Portiera都不能独立合成维生素,但次生共生细菌Hamiltonella在进化中保留了其维生素合成网络,推测次生共生细菌Hamiltonella可为Q烟粉虱提供维生素;2.基于Q烟粉虱基因组和内共生细菌基因组,发现Q烟粉虱的原生共生菌和次生共生菌不仅无法独立合成核苷酸,更缺失了核苷酸代谢以及嘌呤、嘧啶回收的基因。然而,Q烟粉虱均保留了以上途径的所有基因。很有意思的是,在所鉴定得到的Q烟粉虱基因中,本研究还发现Q烟粉虱编码尿素降解的途径,这为烟粉虱解释其独特的嘌呤降解机制和氮循环机制奠定了一定基础;3.通过序列分析,本研究发现Q烟粉虱编码尿素降解途径中的BTUA和BTAP均与细菌基因具有较高的相似度。采用生物信息学和分子生物学方法,鉴定了BTUA和BTAP均为水平转移基因。之后,通过饲喂干扰,分别了沉默Q烟粉虱成虫中的BTUA和BTAP。结果表明沉默BTUA可以显著升高烟粉虱成虫死亡率,而沉默BTAP对烟粉虱成虫死亡率没有显著影响;4.根据B烟粉虱基因组及其注释信息,鉴定B烟粉虱糖转运基因家族。B烟粉虱共有137个糖转运蛋白基因,其中大多数基因以串联复制的形式分布于基因组上。通过转录组分析发现虽然B烟粉虱糖转运蛋白在各虫龄的烟粉虱中表达差异较大,但在不同宿主上的B烟粉虱雌、雄虫糖转运蛋白表达趋势相近。5.通过比较B烟粉虱与其他几种昆虫糖转运蛋白基因家族,发现在所选昆虫中,B烟粉虱编码了一个最大的糖转运蛋白基因家族。系统发育分析发现了两个B烟粉虱糖转运蛋白特异扩张枝。分子进化分析发现两个糖转运蛋白特异扩张枝中基因发生了快速进化,并且这种进化可能是由于松弛突变导致的。6.在B烟粉虱糖转运蛋白家族中,选取了9个糖转运蛋白。经克隆,获得其编码区。之后,通过饲喂干扰,分别沉默此9个基因。结果表明:除BTST134和BTST120外的7个基因均可在一定程度上显著降低处理组中烟粉虱成虫的存活率,其中BTST40具有最佳的致死效果。7.本研究共鉴定得到三个烟粉虱潜在的防治靶标基因,这为研发新的烟粉虱防治途径提供理论基础。