翅是昆虫生存所必需的器官。翅发育机理的研究有助于我们解决昆虫进化、器官发育、害虫防治等方面的问题。黑腹果蝇是完全变态昆虫,成虫翅由幼虫的翅芽发育而来,整个发育过程经历了复杂的细胞增殖、细胞形貌发生和命运分化等过程。果蝇翅芽发育过程中会发生区域化,由垂直相交的前/后轴和背/腹轴分别划分为前、后隔间和背、腹隔间。不同隔间细胞来自不同的细胞谱系,但隔间边界细胞的形貌没有区别。隔间边界细胞形貌发生由哪些基因或信号通路调控目前还不清楚。optomotor blind (omb)是调控果蝇翅芽发育的重要转录因子,也是Decapentaplegic (Dpp)信号通路的靶标。当omb缺失时,前/后隔间边界细胞会发生形貌改变,形成从顶端向底端凹陷的沟,说明Omb在正常翅芽发育过程中能阻止前/后隔间边界形成沟,使翅正常发育。许多信号通路都对翅芽细胞形貌发生有着重要的调节作用,如Hedgehog (Hh)、Dpp、Wingless(Wg)、 Notch (N)、Hippo (Hpo)和c-Jun N-terminal Kinase(JNK)信号通路。因此本研究中我们系统地检测了哪些信号通路介导了Omb调控的前/后隔间边界细胞的形貌发生,阐述了Omb调控前/后隔间边界形貌发生的分子机理。利用果蝇丰富的遗传工具和基因表达操控技术对相关信号通路基因的表达水平进行调控,并通过免疫组织染色观察细胞形貌、凋亡以及基因转录水平,我们得到如下发现：(1)omb缺失会激活N/Wg信号通路,而且N/Wg信号通路是前/后隔间边界沟形成所必需的；(2)JNK信号通路作为N/Wg信号通路的下游,激活后引起沟的形成；(3)Yki是N/Wg和Hippo下游信号通路,在沟细胞中被激活,促进了隔间边界细胞的存活,从而促进沟的形成。并且,Yki通路平行于JNK信号通路。这些结果说明前/后隔间细胞形貌发生是通过Omb-N/Wg-JNK和Omb-N/Wg-Yki等多条信号通路的综合调控来实现的。本研究的另一部分内容是通过转录组测序,来分析东亚飞蝗翅发育相关基因。东亚飞蝗是我国主要的农业害虫之一,具有迁飞能力,一旦爆发蝗害,波及范围非常广,非常难治理。我们希望通过研究东亚飞蝗的转录组,找到翅发育相关基因,为绿色防治蝗害提供更多的基因信息。同时,东亚飞蝗是不完全变态昆虫,通过与完全变态昆虫玉米螟转录组信息的比较,来研究不同变态发育昆虫翅发育调控基因的区别。我们用东亚飞蝗五龄蝗蝻的翅芽构建了cDNA文库,通过高通量测序得到了翅芽的转录组信息,并与已公布的玉米螟的转录组信息进行比较,找到了一些翅发育相关信号通路的基因信息,并进行了进化分析、RT-PCR检测等详细分析,发现翅发育相关信号通路的基因在两种昆虫中非常保守,为进一步研究东亚飞蝗翅发育的分子机理提供了依据。