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蚊是重要的医学媒介昆虫,可传播疟疾、登革热、西尼罗河热、日本脑炎、黄热病等疾病,严重危害人类健康。蚊媒防治通常采用综合治理策略,化学防制因其方便、高效等特点,一直是蚊媒综合治理的主要方法。然而,随着杀虫剂的大规模、连续的使用,蚊抗药性也随之产生和发展,给蚊媒防制带来重大挑战。蚊抗药性的机制主要有靶标抗性、代谢抗性和表皮抗性3种。虽然国内外研究报道了一系列抗药性相关基因,仍不能完全阐明抗药性机制,难以有效地指导抗药性治理。当前亟待解决的问题是分离、鉴定新的抗药性分子并研究其抗性机制。Piwi-interacting RNAs(piRNAs)是2006年发现的一类新的非编码小RNA(sncRNA),长度为26-31nt,其5’端具有强烈的尿嘧啶倾向性。piRNAs生物学功能以前的研究集中在生殖系统的调控作用,目前研究发现其参与肿瘤生长、神经系统疾病方面调控,且在蚊媒的病毒免疫中发挥重要作用。埃及伊蚊(Aedes aegypti)piRNAs组学研究发现,piRNAs可通过抑制转座子的转座功能,上调杀虫剂抗性相关基因导致抗药性。目前研究发现,microRNA(miRNA)可通过调控下游抗药性基因表达参与蚊抗药性的形成。piRNAs也可以凭借类似方式与下游靶基因的3’ UTR结合发挥调控作用。piRNAs是否能发挥抗药性调节作用,值得进一步研究。本研究在实验室相关工作基础上,选择我国分布最广、种群密度最高的家栖性病媒蚊种淡色库蚊和拟除虫菊酯杀虫剂的代表产品溴氰菊酯为材料,对淡色库蚊溴氰菊酯敏感(DS)、抗性品系(DR)piRNAs进行深度测序。根据piRNAs的序列和结构特征,运用k-mer方法预测淡色库蚊piRNAs分子,IlluminaHiseq 2000测序技术在混合样本中测序,获得去冗余后的112608个piRNA clean reads,其中50445(44.8%)clean reads比对到同源致倦库蚊的piRNAs上面,序列去冗余后的piRNA类别数目在DS中有40456个,DR中有15519个。在DS中得到515198个预测piRNA对应的reads数目,DR中得到222160个reads数目。同时,重复序列中,DS匹配的piRNA有20343个,DR匹配的piRNA有10889个,混合样本中匹配的piRNA是16090个。匹配到的piRNA在DS、DR和混合样本中均没有倾向性。基因组统计匹配到的正义链和反义链来源的piRNA在DS、DR和混合样本中也无偏向性。不论是DS还是DR,piRNA reads数目涵盖最多的TE元件均为微小倒转重复转座因子(MITEs/m4bp)。接着对基因组、基因、外显子、内含子、UTR区域、upstream/downstream1Kb区域和重复序列区域符合piRNA特征(1U、10A)piRNA数目和类别进行统计,发现piRNA分子广泛分布在基因间。这些比对到的piRNA长度在28nt和31nt出呈现出两个峰值。我们应用高通量测序技术比较了淡色库蚊DS和DR piRNA表达谱,采用定量PCR进一步验证了 DS和DR的piRNA表达差异。进一步筛选标准为差异倍数 2 倍及以上(|log2Ratio| ≥1)且错误发现率(False Discovery Rate,FDR)彡0.001的piRNA分子。共获得差异表达的piRNA分子470个,DS中高表达的有449个,DS中低表达的有21个。将获得的淡色库蚊DS和DR差异表达piRNAs进行定量PCR验证,结合现场品系进一步筛选,获得溴氰菊酯抗性相关候选piRNA--piRNA-1-TF001556。piRNA-1-TF001556在实验室品系DS比DR高表达2.23倍(p<0.01),在孤岛、惠民和东平现场品系中和实验室品系表达趋势一致,DS比DR分别高表达11.36倍、10倍和11.90倍,差异具有统计学意义,(p<0.001)。piRNA-1-TF001556在淡色库蚊各发育阶段表达不一。在DS中基因微注射inhibitor序列,敲低piRNA-1-TF001556的表达,发现DS抗性水平升高;在DR中基因微注射mimic序列,提高piRNA-1-TF001556的表达,结果DR抗性水平降低。表明piRNA-1-TF001556表达量和抗性表型之间存在因果关系。提示piRNA-1-TF001556和蚊抗药性相关。本研究报告了淡色库蚊抗药性piRNA表达谱,发现piRNA-1-TF001556和蚊抗药性相关。本研究结果为阐明抗药性分子机制提供了新的科学依据。