小菜蛾是世界性的对十字花科蔬菜具有毁灭性危害的重要害虫,由于其世代周期短、生殖能力强、抗药性高、寄主范围广,已成为全球分布最广的鳞翅目昆虫之一,给防治工作带来极大困难。因此,针对小菜蛾仍缺乏直接、安全、有效的控制策略,围绕生殖调控决定昆虫生殖潜能与适应性这一科学问题,本研究以昆虫卵黄发生与卵子形成的关键介导物质卵黄原蛋白受体(vitellogenin receptor,VgR)为核心,采用解剖学、分子生物学与实验生物学等技术与方法,重点研究了：(1)小菜蛾雌性生殖系统结构及卵巢发育动态；(2)小菜蛾VgR基因的分子结构特征及与其他昆虫的系统进化关系；(3)小菜蛾VgR基因在不同发育阶段与不同组织的表达模式；(4)小菜蛾VgR基因的RNAi效率分析。本研究旨在明确VgR基因对小菜蛾生殖潜能与适应性的影响。主要结果如下：1.小菜蛾雌性成虫生殖系统结构与卵巢发育动态小菜蛾雌性成虫内生殖系统包括：1对卵巢(每个含4根卵巢管)、1对侧输卵管、1根中输卵管、1对生殖附腺、导精管、受精囊和交配囊。在蛹期第1天时,小菜蛾卵巢呈透明状,卵巢管和侧输卵管成细丝状,没有明显分化的卵室,蛹期第2天时,卵巢管内有明显分化的卵室,侧输卵管开始缢缩,卵黄开始沉积,出现发育不完全的卵子；蛹期第3天时,卵巢管膨大变粗,卵室增多,卵子逐步增多,卵黄沉积显著增加,侧输卵管继续缢缩；雌虫羽化后卵巢饱满,卵巢管内出现多个成熟的卵子。根据卵巢发育动态,可将小菜蛾卵子发生分为卵黄发生前期、卵黄发生期、卵黄发生后期、绒毛期4个时期。2.小菜蛾VgR基因的分子结构特征小菜蛾VgR开放阅读框全长4338 bp,预计编码1446个氨基酸,理论分子质量为161 kDa,理论等电点pI为5.33,其中,天冬氨酸(Aspartic)、丙氨酸(Alanine)、半胱氨酸(Cysteine)含量相对较多,分别为119个(含量为8.2%)、110个(含量为7.6%)、103个(含量为7.1%),VgR信号肽结构位于N-端的1-20个氨基酸位置。与基因组序列相比,小菜蛾VgR蛋白共有10个氨基酸位点突变。小菜蛾VgR蛋白包含5个典型的保守结构域：配体结合域(ligand-binding domain, LBD),表皮生长因子前体同源域(epidermal growth factor precursor homology domain, EGFD),跨膜域(transmembrane domain, TMD),O-联糖功能域(O-linked sugar domain, OLSD),以及胞质尾域(cytoplasmic domain, CPD)。通过软件预测得出小菜蛾VgR蛋白含有79个磷酸化位点,26个糖基化位点。系统进化分析表明,小菜蛾VgR与鳞翅目昆虫,如斜纹夜蛾Spodoptera litura、棉铃虫Helicoverpa armigera、帝王斑蝶Danaus plexippu s的相似性较高,分别为35.02%、34.99%、33.94%,但小菜蛾VgR单独成为一个支系。3.小菜蛾VgR基因的表达模式不同发育阶段表达模式分析结果表明,VgR基因仅在小菜蛾卵期与雌成虫期表达,成虫期0-6天的VgR表达量均显著高于卵期,且随着羽化时间的推延,VgR的表达量呈先上升后下降的趋势,在羽化后24 h时达到峰值。进一步研究小菜蛾各组织,如脂肪体、肠道、表皮、头部与卵巢的VgR表达模式发现,VgR基因仅在其卵巢中特异性表达,说明其可能与生殖调控密切相关。4.小菜蛾VgR基因的RNAi效率分析利用合成的VgR siRNA注射小菜蛾雌蛹,结果显示：注射后16h内VgR的表达受到明显抑制。