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稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)属于鳞翅目(Lepidoptera)螟蛾科(Pyralidae),是水稻等作物上一种重要的迁飞害虫,其间歇性突发危害严重影响了水稻的生产。昆虫迁飞行为的调控包括外部环境因子和内分泌调控两方面,保幼激素调控是调控昆虫迁飞与生殖的重要内分泌调控因子之一,而保幼激素调控包含合成和降解两个方面。本文针对稻纵卷叶螟保幼激素合成通路相关基因进行研究,有助于后续揭示其迁飞过程的内在调控机制。1.稻纵卷叶螟保幼激素合成相关基因克隆及分析本文采用qRT-PCR、RACE等分子技术克隆得到9个稻纵卷叶螟保幼激素合成通路基因的全长序列,具体如下:稻纵卷叶螟乙酰乙酰辅酶A硫解酶基因(CmAACT)序列全长为1332bp,编码330个氨基酸,其中含有thiolase结构域;羟甲基戊二酰辅酶A合成酶基因(CmHMGS)序列全长为2046bp,编码456个氨基酸,其中含有保守结构域HMG-CoA-S-euk和init-cond-enzymes;羟甲基戊二酰辅酶A还原酶基因(CmHMGR)序列全长为2710bp,编码654个氨基酸,其中含有保守结构域HMG-Co A_reductase_classI和2A060605;甲羟戊酸激酶基因(CmMK)序列全长为1992bp,编码228个氨基酸,含有保守结构域GHMP kinasesN;磷酸甲羟戊酸激酶基因(CmMPK)序列全长为1243bp,编码193个氨基酸,其中含有保守结构域P-mevalo_kinase;二磷酸甲羟戊酸脱羧酶基因(CmMPPD)序列全长为1399bp,编码389个氨基酸,其中含有保守结构域mevDPdecarb;本文发现稻纵卷叶螟含有两个法尼基二磷酸合酶基因(Cm FPPS),都含有保守结构域Trans-IPPS-HT,分别命名CmFPPS1和Cm FPPS2,CmFPPS1序列全长为1782bp,编428个氨基酸,CmFPPS2序列全长为1327bp,编码360个氨基酸,构建系统进化树发现,稻纵卷叶螟FPPS1和FPPS2分属于两个不同的进化分支;稻纵卷叶螟保幼激素酸甲基转移酶基因(CmJHAMT)序列全长1418bp,编码272个氨基酸,含有保守结构域Ado Met-MTases(37-135)和Methyltransf-31。2.稻纵卷叶螟保幼激素合成相关基因时空表达分析荧光定量PCR的结果表明CmAACT、CmHMGS、CmHMGR、CmMK、CmMPK、CmMPPD、CmFPPS1、CmFPPS2和CmJHAMT在稻纵卷叶螟室内饲养种群中蛹期和成虫时期均有表达,均在雌虫羽化第3天有一个表达的高峰,另外,CmHMGS、CmHMGR、CmMK、CmFPPS1、CmJHAMT在雌虫羽化第7天也有一个表达的高峰。本文研究的稻纵卷叶螟幼激素合成通路相关基因在头、胸、腹组织中均有表达,并且大多数基因在腹部的表达量都很高,如CmHMGS、CmFPPS1和CmJHAMT等。通过比较室内饲养种群与低温短光照处理种群的定量PCR比较,发现CmAACT、CmHMGS、CmHMGR、CmMK、CmMPK、CmMPPD、CmFPPS1、CmFPPS2和CmJHAMT在常规饲养种群与低温短光照处理种群之间有差异表达。结果表明,低温短光照的环境条件对稻纵卷叶螟保幼激素合成通路相关基因的表达有一定的影响。