【摘 要】
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褐飞虱（Nilaparvata lugens）隶属于半翅目（Hemiptera）,飞虱科（Delphacidae）,是一类典型翅二型昆虫。长翅型能够远距离迁飞,短翅型则具有较高的繁殖能力。FoxO是Fox家族的一个亚族,通过与多种靶基因的启动子结合参与调控细胞增殖、代谢、凋亡等进程。已有研究表明,FoxO是调控褐飞虱翅二型分化的关键转录因子,但是FoxO的调控机制,特别它是否通过下游转录与其他基因
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（31972261）； 浙江省自然科学基金杰出青年基金项目（LZ21C140002）；
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褐飞虱（Nilaparvata lugens）隶属于半翅目（Hemiptera）,飞虱科（Delphacidae）,是一类典型翅二型昆虫。长翅型能够远距离迁飞,短翅型则具有较高的繁殖能力。FoxO是Fox家族的一个亚族,通过与多种靶基因的启动子结合参与调控细胞增殖、代谢、凋亡等进程。已有研究表明,FoxO是调控褐飞虱翅二型分化的关键转录因子,但是FoxO的调控机制,特别它是否通过下游转录与其他基因表达调控因子进行二级调控还不清楚。针对该问题,本文通过基因组、转录组等生物信息学手段,结合RNA干扰技术对翅型分化敏感期阶段FoxO靶向调控因子的功能进行了研究,得到以下结果:（1）通过翅型转换关键期的胸部组织转录组分析,发现FoxO调控了469个差异基因表达,其中上调204个基因,下调265个基因,包括31个转录及基因表达调控因子。GO分析和KEGG分析显示,FoxO可能在表皮层结构发挥作用,并通过酪氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、糖胺聚糖降解信号通路来调节基因表达。（2）对FoxO调控的靶基因进行功能分析,发现沉默褐飞虱蜕皮激素诱导的蛋白93变异体（ds NlE93）导致褐飞虱的翅和生殖器发育不完全;沉默褐飞虱保幼激素早期可诱导基因Kr-h1（ds NlKr-h1）导致成虫体型明显变小;沉默褐飞虱RNA结合蛋白6（ds NlRbp6）则产生黑化体色的表型。NlRbp6属于RNA结合蛋白的Msi家族,对NlRbp6进行时空表达分析,发现NlRbp6在褐飞虱各个龄期均有表达。基因同源分析表明,不同昆虫的Rbp6蛋白具有典型的结构域,但物种之间的同源性较低。（3）基于基因组和转录组数据,鉴定了94个褐飞虱RNA结合蛋白家族基因,主要由Rbp、Hrb、sn RNP、PABP这类典型的具有RRM结构的基因组成。利用表达谱数据分析了Rbp基因在胚胎期、若虫期及成虫期15个时间点以及在雌成虫8个不同组织中的表达情况,发育表达模式表明43个（64%）基因在卵期高表达,组织表达模式表明65个（97%）基因展现了组织表达特异性,分别在卵巢、头部、触角出现高表达。本研究结果为阐明褐飞虱RNA结合蛋白的功能及昆虫体色多型现象的分子机制提供了重要基础,并有助于深入了解FoxO转录因子的调控机制。
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