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烟蚜Myzus persicae（Sulzer）,属于半翅目蚜科瘤蚜属,是一种世界性的害虫,可对烟草、桃树、十字花科蔬菜、辣椒等400多种植物造成危害。UV-B辐射作为一种重要的环境胁迫因子,是常年生活在阳光直射下的烟蚜所无法摆脱的。然而,关于烟蚜响应UV-B胁迫的分子机制尚不清楚。本研究克隆了烟蚜8个MpHsp70s基因（MpHsp70、MpHsp70-1、MpHsp70-2、MpHsp70A1、MpHsp70B2、MpHsc70-4、MpHsp68a和MpHsp68b）序列全长,分析了在不同发育和不同时长UV-B胁迫下的表达模式,探索了Hsp70家族基因在烟蚜响应UV-B中的作用;克隆了4个MAPKs信号通路重要基因（MpJNK、Mpp38、MpERK1和MpERK2）全长序列,并分析它们在不同发育和不同时长UV-B胁迫下的表达模式;基于纳米材料介导的RNAi技术研究了它们在烟蚜响应UV-B胁迫中的作用,探索了MAPK信号通路在昆虫响应UV-B胁迫中的功能,该研究结果为进一步探索烟蚜响应UV-B胁迫的分子机制奠定了基础。相应结果如下:1.烟蚜MpHsp70s基因的克隆、表达及对UV-B胁迫的响应通过RT-PCR与RACE技术克隆获得了烟蚜8个MpHsp70s基因（MpHsp70、MpHsp70-1、MpHsp70-2、MpHsp70A1、MpHsp70B2、MpHsc70-4、MpHsp68a和MpHsp68b）序列,分别编码654、638、639、641、624、662、647和660个氨基酸,分析发现8个MpHsp70s氨基酸末端均具有细胞质型热激蛋白特征序列EEVD,表明这些蛋白均属于胞质型热激蛋白。这些基因所编码蛋白相对分子量为68.35～71.99 kD。8个MpHsp70s均含有3个Hsp70家族标签序列特征,表明所克隆的这些基因均属于Hsp70家族。系统发育分析表明,MpHsp70-1、MpHsp70-2、MpHsp70A1、MpHsp70B2、MpHsp68a和MpHsp68b属于诱导型Hsp70,MpHsp70和MpHsc70-4属于组成型的Hsc70。采用荧光定量PCR检测了8个MpHsp70s基因在不同发育阶段和不同时长UV-B胁迫下的表达模式。结果显示:MpHsp70基因在1龄若虫和有翅成虫期表达量最高,在无翅成虫期表达量最低;MpHsp70-1基因在2龄若虫和无翅成虫期表达量最高,在有翅成虫期表达量最低;MpHsp70-2基因在1、2龄若虫和无翅成虫期表达量相对较高,在3龄若虫和有翅成虫期表达量相对较低;pHsp70A1基因在2龄若虫期表达量最高,在无翅成虫期次之,在有翅成虫期表达量最低;MpHsp70B2基因在1龄若虫和无翅成虫期表达量最高,在4龄若虫期表达量最低;MpHsc70-4基因在无翅成虫期表达量最高,在2、3龄若虫期表达量相对较低;MpHsp68a基因在1、2龄若虫期表达量最高,在有翅成虫期表达量相对较低;MpHsp68b基因在无翅成虫期期表达量最高,在有翅成虫期表达量最低。在UV-B胁迫下,8个MpHsp70s基因的表达量都显著升高,都随时间呈先升高后降低的变化趋势,分别在30 min、120 min、120 min、60 min、120 min、60 min、120 min和60 min时达到最大表达水平,为对照的2.63倍、102.09倍、416.35倍、346.70倍、13.39倍12.72倍1355.41倍和212.63倍。8个MpHsp70s在不同龄期和UV-B胁迫下的差异表达,表明其在响应UV-B胁迫的分子机制中具有重要作用。2.烟蚜MAPK信号通路基因的克隆、表达及对UV-B胁迫的响应通过RT-PCR与RACE技术克隆获得了烟蚜MpJNK、Mpp38、MpERK1和MpERK2基因序列,其蛋白序列长度分别为397、633、438和361个氨基酸,编码蛋白相对分子量为45.588、42.023、48.271和41.424 kD。系统发育分析显示,MpJNK、Mpp38、MpERK1和MpERK2与其它昆虫具有很高的同源性。采用荧光定量PCR分别检测了MpJNK、Mpp38、MpERK1和MpERK2在烟蚜不同发育阶段的表达模式,结果显示:MpJNK和MpERK2在无翅成虫期表达量最高,Mpp38在4龄若虫期表达量最高,MpERK1在1龄若虫期和无翅成虫期表达量最高。在UV-B胁迫下,MpJNK、Mpp38、MpERK1和MpERK2的表达量均显著上升,其中MpJNK、Mpp38和MpERK2基因的表达量随时间呈先升高后下降的变化趋势,且都在60 min时达到峰值,分别为对照的3.70倍、2.08倍和7.19倍;MpERK1基因的表达量随时间呈上升的变化趋势,在150 min时达到最大,为对照5.04倍。本研究表明UV-B胁迫下烟蚜MpJNK、Mpp38、MpERK1和MpERK2表达量上调,激活了JNK、p38、ERK1和ERK2信号通路来响应UV-B胁迫,为进一步研究烟蚜响应UV-B胁迫的分子机制提供了线索。3.烟蚜MAPK信号通路在响应UV-B胁迫中的作用采用纳米载体介导dsRNA点滴法分别对烟蚜1日龄无翅成虫MpJNK、Mpp38、MpERK1和MpERK2基因进行干扰处理,在24 h、48 h和72h分别进行靶标基因表达量检测。结果显示,MpJNK基因的表达水平分别在24 h、48 h和72h下降了42.83%、64.96%和17.37%,说明MpJNK基因的表达在24 h和48 h时明显被抑制;Mpp38基因的表达水平分别在48 h和72h下降了86.24%和46.23%,说明Mpp38基因的表达在48 h和72 h时明显被抑制;MpERK1基因的表达水平分别在24 h、48 h和72h下降了24.16%、50.90%和56.89%,说明MpERK1基因的表达在24 h、48 h和72 h时都明显被抑制,其中在72 h时下降最为明显;MpERK2基因的表达水平分别在24 h、48 h和72 h下降了96.95%、92.89%和86.04%,说明MpERK2基因的表达在24 h、48 h和72 h时均明显被抑制。基于RNAi技术分别干扰MpJNK、Mpp38、MpERK1和MpERK2基因后,烟蚜无翅成虫在UV-B照射下的存活率均显著低于对照组（GFP）（P<0.0001）;除MpJNK外,产若虫总量、平均单产若虫总量和平均寿命均显著降低（P<0.05）。表明Mpp38、MpERK1和MpERK2基因在烟蚜响应UV-B胁迫中发挥着重要的功能。本文通过克隆获得了8个MpHsp70s基因和4个MAPK信号通路相关基因（MpJNK、Mpp38、MpERK1和MpERK2）序列全长序列,并对这些基因序列特征进行了分析;通过荧光定量对这些基因在烟蚜中的表达谱以及在不同时长UV-B胁迫下的表达水平进行了分析;采用RNAi技术,进一步研究了MpJNK、Mpp38、MpERK1和MpERK2基因在烟蚜响应UV-B胁迫中的作用。研究结果揭示了8个MpHsp70s基因和4个MAPK信号通路基因在烟蚜响应UV-B胁迫的功能,为进一步探索昆虫响应UV-B胁迫的分子机制奠定了基础。