褐飞虱迁入群体繁殖力相关的分子标记及其增长趋势预测研究

高繁殖力是水稻害虫褐飞虱经常暴发成灾的主要原因之一。本项目首先筛选获得了褐飞虱高繁殖力和低繁殖力种群。通过转录组和蛋白组分析，发现了一批与褐飞虱繁殖力相关的基因，其中有5个蛋白/基因在两个数据库中均上调：卵黄原蛋白(Vg)、丙酮酸脱氢酶、谷氨酰胺合成酶(GS)、热休克蛋白70和90。. 克隆获得了褐飞虱繁殖力相关基因107个。利用褐飞虱饲喂法和注射法RNAi等技术进行筛选和功能鉴定，获得了影响褐飞虱繁殖力的重要基因17个。进一步研究表明，褐飞虱Vg基因对卵巢的成熟和繁殖力起着决定性的作用；转录因子FoxA可通过调节褐飞虱体内的Vg的合成影响褐飞虱的繁殖力；转褐飞虱蜕皮激素受体（EcR）基因的水稻能通过降低其繁殖力来控制褐飞虱，对提高转基因植物的生态安全性具有重要意义。. 获得了与褐飞虱繁殖力正相关的基因7个，包括Vg基因、卵黄原蛋白受体基因(VgR)、血管紧张素转换酶基因(ACE)、Fizzy、Sex-lethal等，利用其中3个基因（Fizzy、Sex lethal和VgR）的表达量建立了褐飞虱繁殖力的预测模型。筛选出与褐飞虱繁殖力显著相关的SNP位点8个，利用2个基因（ACE和VgR）的3个SNP位点也建立了褐飞虱繁殖力预测模型。两个模型的预测准确性均很好。. 首次在褐飞虱活体中发现谷氨酰胺合成酶(GS)可以通过调节谷氨酰胺（Gln）的含量来调控TOR信号通路，并将TOR通路上游的生长因子、营养和能量3条通路结合起来，阐明了谷氨酰胺合成酶调控褐飞虱繁殖力的分子机制。