灰飞虱（Laodelphax striatellus）作为一种广泛分布于我国水稻产区的重要害虫,具有极强的繁殖能力。其危害方式是若虫和成虫都能够通过刺吸式口器刺吸水稻汁液,将虫卵产于水稻茎秆内部危害水稻,同时还能够传播多种植物病毒病,如水稻条纹叶枯病、水稻黑条矮缩病等,严重影响水稻的生长及产量。现如今,许多地区的灰飞虱种群已经具备了极高的抗药性,研究证明抗药性和繁殖力在很大程度上与昆虫体内的脂质代谢相关,因此推测脂质代谢可能在灰飞虱的大规模爆发中起到了关键性的作用。脂动激素（adipokinetic hormone,AKH）信号通路是昆虫体内脂质代谢的一种重要调节机制,因此探究AKH信号通路在灰飞虱脂质代谢中的调节作用对防治灰飞虱具有重要意义。Wolbachia是一种在节肢动物体内广泛存在的共生菌,能够对宿主昆虫的生殖、免疫和营养物质进行调控。研究表明,在感染和不感染Wolbachia的灰飞虱个体之间AKHR（adipokinetic hormone receptor）的表达存在明显差异,且Wolbachia也能够影响宿主昆虫的抗药性及耐高温等抗逆性能力。本研究旨在从AKH信号通路的角度探究Wolbachia对宿主灰飞虱体内甘油三酯含量和抗逆性的影响,以期进一步明确共生菌Wolbachia与宿主昆虫之间的相互关系,为防治灰飞虱提供新的理论依据。1.感染Wolbachia对灰飞虱受饥饿、低温胁迫后的存活及其体内甘油三酯含量的影响为了探究Wolbachia对宿主灰飞虱抗逆能力的影响,研究了Wolbachia感染和去除后灰飞虱耐饥饿及耐低温的能力。实验结果发现,Wolbachia感染对宿主耐饥性有影响,在经历饥饿胁迫时,与不感染Wolbachia的成虫相比,感染Wolbachia的成虫耐饥能力显著提高,存活时间更长;比较各个不同龄期感染和不感染Wolbachia的灰飞虱若虫,发现两种品系若虫个体之间耐饥能力不存在显著差异。Wolbachia感染对宿主耐低温影响较小,在经历低温胁迫时,与不感染Wolbachia的灰飞虱3龄若虫和雌虫相比,感染品系耐寒能力显著提高,存活时间显著延长;而比较其他龄期的若虫和雄成虫,感染和不感染Wolbachia的灰飞虱个体之间耐寒能力均无显著差异。进一步对感染和不感染Wolbachia的灰飞虱体内的甘油三酯含量进行测定,Wolbachia感染能够一定程度上影响宿主体内甘油三酯含量。结果表明,在正常饲养的灰飞虱成虫体内,甘油三酯含量在两种品系的1-4龄若虫期不存在显著差异,但感染品系的5龄若虫和雌、雄成虫体内甘油三酯含量显著高于相应龄期的不感染品系灰飞虱。此外,成虫经历低温、饥饿胁迫时,随着时间延长,感染个体体内的甘油三酯含量相比于不感染个体要高。感染Wolbachia的灰飞虱体内甘油三酯的含量更高,可能与其对宿主昆虫在逆境胁迫下的保护作用相关。2.灰飞虱AKH及其受体基因的克隆及表达模式分析基于灰飞虱转录组数据,利用PCR技术成功克隆了灰飞虱AKH及其受体AKHR基因（LsAKH和LsAKHR）序列。序列分析发现,LsAKH基因序列全长为204 bp,共编码67个氨基酸,具有典型的神经肽保守结构特征。该保守结构为“信号肽+成熟肽+相关肽”,LsAKH成熟肽序列为“QVNFSPNWamide”。系统发育关系分析表明,灰飞虱LsAKH与褐飞虱Nl AKH关系最近,而与家蚕、埃及伊蚊和尖音库蚊的AKH亲缘关系较远。LsAKHR基因序列全长共1173 bp,编码361个氨基酸,蛋白结构域分析显示其具有7个典型的高度保守的跨膜结构域,属于典型的G蛋白偶联受体（GPCR）。系统发育关系分析结果显示,灰飞虱LsAKHR,与褐飞虱Nl AKHR亲缘关系最近,与黑腹果蝇的Corazonin神经肽受体Dm Crz R（Corazonin receptor）亲缘关系较远。利用q PCR技术,解析了LsAKH及LsAKHR在不同日龄灰飞虱成虫体内的表达模式。结果表明,LsAKH在1日龄感染品系成虫中均表现出显著高表达,之后在感染品系雌成虫体内随着生长发育表现出低表达,但在雌成虫后期又呈现出逐渐升高的趋势。两种灰飞虱品系雌、雄成虫AKH及其受体虽然在部分龄期的表达量具有显著差异,但从整体上看,两种灰飞虱品系在正常饲养条件下体内LsAKH或LsAKHR的表达量并不存在某种显著一致的变化规律,而部分日龄的灰飞虱所表现出的差异可能与Wolbachia参与了灰飞虱生长发育过程中某些生理过程相关。3.低温、饥饿胁迫后灰飞虱体内AKH及其受体的表达模式分析及RNA干扰分析通过饥饿、低温（4°C）胁迫两种灰飞虱品系3日龄雌雄成虫,测定了其体内LsAKH及其受体的表达模式。结果显示,灰飞虱体内LsAKH和LsAKHR的表达量随着饥饿胁迫时间的延长,逐渐表现出下调趋势,且均在饥饿48 h后,感染品系相较于不感染品系呈现显著的低表达;低温胁迫下,随着低温胁迫时间的延长,灰飞虱体内LsAKH和LsAKHR的表达量也同样呈现出了下调的趋势,且在低温胁迫5 d后,感染品系显著低于不感染品系。同时,饥饿和低温胁迫下LsAKH和LsAKHR的表达量的下调变化趋势与第二章中灰飞虱体内甘油三酯含量的上调变化趋势相互印证,暗示着逆境胁迫下,灰飞虱体内甘油三酯的含量可能受到AKH信号通路的调节。利用RNA干扰技术,合成LsAKHR的dsRNA后对灰飞虱雌成虫进行饲喂,在饲喂24 h和48 h之后,LsAKHR基因沉默效率分别达到了40%和47%,干扰后检测灰飞虱体内甘油三酯含量发现,感染品系和不感染品系灰飞虱体内甘油三酯含量均上升,且两种品系之间不存在显著差异,该现象进一步说明了Wolbachia可能通过AKH信号通路来调节宿主灰飞虱体内的甘油三酯含量进而提高昆虫的抗逆能力。