研究背景、存在的科学问题及研究意义:　　 昆虫的生长发育需要经历生长、繁殖、死亡的生命过程。昆虫必须通过蜕皮激素(20-羟基蜕皮酮，20-hydroxyecdysone，20E)的作用起始蜕皮(molting)才能继续生长。全变态昆虫(holometabolous)的一个世代需要经历卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。每一阶段向下一阶段的过渡以及幼虫阶段不同龄期之间的生长发育都需要蜕皮。棉铃虫(Helicoverpa armigera)属于昆虫纲鳞翅目，它的上述蜕皮行为为研究诸如细胞凋亡、分化、组织重建等生命过程提供了良好的实验平台。　　 目前生命科学领域研究的热点课题之一就是甾醇类激素的膜受体，集中于受体的寻找以及信号传递过程的早期阶段的机制，即甾醇类激素的膜受体是否存在以及激素信号是如何与它们的膜受体结合并将信号传递至胞内的。越来越多的研究表明存在甾醇类激素膜受体，并对膜信号途径进行了初步研究。Gβ是异源三聚体G蛋白的亚基，主要功能是与G蛋白γ亚基(Gγ)形成Gβγ二聚体，并与G蛋白α亚基(Gα)形成异源三聚体，接受GPCR信号并将信号向下游传递。有报道显示G蛋白偶联受体(G protein coupled receptors，GPCRs)作为膜受体参与了20E信号途径，并将信号传递至胞内，启动钙离子通道，从而引起细胞程序性死亡。本研究的主要内容集中于GPCR信号途径G蛋白beta亚基(Gβ)。本研究的目的在于探索Gβ参与20E信号途径的方式以及Gβ在其中所起的作用。　　 研究结果:　　 本文对Gβ基因在棉铃虫组织的分布以及发育阶段的转录水平变化进行了初步探索，通过添加外源蜕皮激素的方式研究蜕皮激素对该基因转录水平的影响，并且通过RNA干扰技术研究沉默此基因后对于20E信号途径中的重要基因转录水平的影响。研究发现该基因在棉铃虫四种组织中均有不同程度的表达，并且该基因在棉铃虫变态期的中肠组织中表达量较高，而此时20E滴度正处于峰值。棉铃虫表皮细胞系以及虫体水平的激素刺激实验都表明该基因可被20E上调表达。沉默该基因后，幼虫的生长发育受到影响，20E调控的多个重要转录因子转录水平下调，这表明Gβ基因参与20E信号途径。该基因的亚细胞定位也可受20E的诱导而由细胞膜附近向胞质内迁移，这表明20E可通过非基因组途径参与对细胞生命活动的调节。　　 研究结论与意义:　　 本文通过研究发现了鳞翅目昆虫棉铃虫中的一种G蛋白β亚基在幼虫发育的变态期中肠组织中高表达，首次发现该基因可直接参与20E信号转导途径，并响应20E的诱导上调;沉默该基因后，幼虫生长发育延迟，与20E途径相关的重要早期基因转录水平受到抑制;并且发现20E可诱导该基因向细胞质内的迁移。本文结果为研究20E通过G蛋白信号途径调节昆虫幼虫蜕皮变态提供了新的数据支持。