褐飞虱Nilaparvata lugens (Stal)(Hemiptera:Delphacidae)是亚洲稻区的主要害虫。种植抗性品种是防治褐飞虱的一项重要措施,然而褐飞虱能够迅速地克服水稻抗性,进而产生新的致害性种群,造成抗虫品种使用年限缩短。植食性昆虫的唾液中包含多种与取食相关的消化、水解酶类,还包含一些能够调控植物防御反应的因子,这些唾液蛋白在植食性昆虫取食以及致害性变异中发挥着重要作用。为此,本文以褐飞虱TN1和Mudgo两种不同致害性种群为研究对象,比较了两个不同致害性种群唾液腺转录组的差异,并剖析了一个差异表达的编码唾液蛋白基因Nl1860在褐飞虱取食与致害性变异中的作用与机制。主要结果如下：采用高通量测序方法(Illumina平台)测定了褐飞虱TN1种群和Mudgo种群的唾液腺转录组,分别获得了37666和38451个Unigenes,通过合并这两个转录组,获得了含有43312个Unigenes的合并转录组,数目是已知所有褐飞虱唾液腺EST序列的18倍。通过生物信息学软件预测,其中有352个基因能够编码分泌蛋白(潜在的唾液蛋白),这些蛋白可能在褐飞虱取食以及褐飞虱与水稻互作中扮演着重要角色。GO和KO分析显示唾液腺里的大部分基因与“代谢”、“结合”以及“转运”有关。比较这两个种群的唾液腺转录组,我们发现了5637个差异表达基因,其中有94个是编码分泌蛋白的,为了阐述差异表达基因主要涉及的信号途径,KO富集分析显示这些差异基因大多与“代谢”以及“消化与吸收”信号途径有关,可能正是这些差异基因导致了褐飞虱的致害性变异。这些转录组数据为将来研究褐飞虱唾液腺和唾液组分提供了丰富的资源,并会有助于揭示褐飞虱取食、致害性变异以及褐飞虱与水稻互作的分子机制。从352个可能编码唾液分泌蛋白的基因中,我们挑选了36个可能与褐飞虱取食与致害性变异相关的基因合成dsRNA,通过RNAi、生测、Western blot等方法筛选出1个在褐飞虱取食时分泌到水稻中的唾液蛋白Nll860。Nll860基因编码的蛋白与内切-p-1,4-葡聚糖酶高度同源,属于糖基水解酶第九家族,在唾液腺和中肠中表达量最高,在Mudgo种群唾液腺中无论是转录水平还是翻译水平都要高于TN1种群。采用刺吸电位技术(EPG),我们发现沉默Nl1860基因对Mudgo种群褐飞虱在Mudgo水稻品种上取食行为的很多方面产生了显著影响：不刺探的时间显著增加；口针在植物表皮细胞和叶肉细胞穿刺来寻找韧皮部的时间显著增长；只有少数的褐飞虱口针能够在6h内到达韧皮部；在韧皮部的取食时间也显著减少。而且,褐飞虱的蜜露分泌量(衡量褐飞虱取食量的标准)也显著减少,进而导致褐飞虱若虫存活率以及单雌产卵量也显著降低。并且将沉默Nl1860基因的Mudgo种群3龄若虫分别接到不同品种(Mudgo品种、TN1品种)或人工饲料上,其校正存活率存在明显差异：取食人工饲料的最高,TN1品种的其次,而取食Mudgo品种的校正存活率最低。另一方面,唾液分泌蛋白Nl1860能诱导水稻中水杨酸和H202水平的升高。上述结果说明唾液分泌蛋白Nl1860对褐飞虱的成功取食至关重要,它通过影响褐飞虱的取食行为,在褐飞虱的致害性变异中发挥着重要作用。同时,唾液分泌蛋白Nl1860能被水稻所识别,是褐飞虱取食诱导水稻防御反应的一类激发子。