褐飞虱是水稻作物最主要的害虫之一。褐飞虱吸取水稻韧皮部汁液后会对水稻造成直接危害,同时作为媒介传播水稻病毒病。利用农药控制褐飞虱非常方便,但是过度使用农药会导致害虫产生抗药性,诱发褐飞虱的再猖獗(resurgency),同时大量使用农药也会造成严重的环境污染。因此,利用抗性水稻品种对抗褐飞虱成为首选方案。寄主植物介导害虫RNAi在控制水稻褐飞虱方面具有很好的应用前景。利用dsRNA介导的基因沉默在很多真核生物体中是一种保守的机制。在生物体内Ⅲ型的核糖核酸酶结合细胞质的dsRNAs后,将其切割成小分子干扰RNAs (siRNAs),分子约有21-23个核苷酸。这些小分子的RNA产物的功能是在转录本的翻转,切割和翻译调控中作为具有序列特异的干扰RNA分子发挥作用的。对于那些不能稳定转基因的物种,如昆虫,利用dsRNA介导的RNAi技术便成为快速分析基因功能的重要手段。寄主植物介导害虫RNAi已经在鳞翅目和鞘翅目害虫中得到报道。然而,在昆虫中现在迫切需要一种技术能够代替毒性巨大的(苏云金芽孢杆菌)Bt技术。在昆虫中,通过吸吮植物韧皮部汁液获取营养的半翅目害虫包括稻飞虱、蚜虫和烟粉虱,它们都是全球范围内极具破坏性的农业害虫,造成大量的作物产量损失和经济损失。在本文中,我们克隆了褐飞虱的sid-1,Argonaute和其他一些参与RNAi通路的基因,并且确定了它们在褐飞虱体内均有表达。其中SID-1蛋白是一个在细胞表面表达的多跨膜蛋白,介导系统性的RNAi.而Argonaute蛋白对于介导RNA干扰催化过程中相关元件的直接装配和切割步骤是至关重要的。Pasha还可以帮助前体miRNA进入微处理器(Microprocessor),有助于Drosha识别特异的切割位点。RISC-loading complex subunit tarbp2是miRNA加工系统的组成部分,它可以将miRNA加载进入RISCs(RNA-induced silencing complexes)。sid-1基因全长为2119bp,含有一个1,875bp的开放开放阅读框(ORF),编码624个氨基酸。氨基酸进化树分析表明褐飞虱SID-1蛋白和蚜虫的SID-1蛋白的亲缘关系最近。褐飞虱Argonaute基因全长为3,446bp,含有一个2,085bp的开放开放阅读框(ORF),并且鉴定出该蛋白含有PAZ和Piwi结构域,它们是Argonaute家族的典型序列。定量PCR鉴定出Nlsid-1和Nlaub的转录本在所有生长发育时期和检测的6种组织中都是有表达的。褐飞虱NIRLC基因全长为1,673bp,含有一个1,008bp的开放开放阅读框(ORF)。褐飞虱Nlpasha基因全长为1,399bp,含有一个903bp的开放开放阅读框(ORF)。我们从褐飞虱中肠文库中获得7条EST序列,这些序列都是中肠高表达基因。7条EST序列分别是：conting00295、conting2656(可能基因类型ribosomal protein L8mRNA)、conting10483(cytochrome b)、conting7979(16S ribosomal RNA)、conting10523(18S ribosomal RNAgene)、conting1875(cytochrome c oxidase subunit Ⅲ)、conting15241(16S ribosomal RNA).将这7条EST序列分别连接入L4440载体,转入菌株HT115后,利用IPTG诱导表达dsRNA。我们同时从褐飞虱cDNA文库中克隆得到编码己糖转运子的基因(NlHT1),编码羧肽酶的基因(Nlcar),编码胰蛋白酶的基因(Nltry),它们都是在中肠中高表达的基因。3个基因都在所有生长发育时期表达(从1龄到5龄若虫和雌雄成虫)。同时这3个基因在中肠组织中的表达量较高,在唾液腺,脂肪体和头部的表达量较低。然后我们就将这三个基因构建了dsRNA的载体转化水稻。RNAblot分析表明在转基因植株中有这3个基因的dsRNAs的表达,并且一部分被切割成siRNAs。褐飞虱在取食了转基因植株表达的NlHT1, Nlcar和Nltry dsRNA后,褐飞虱体内的靶标基因会受到抑制。实验重复多次。褐飞虱在取食转基因植株后,靶标基因的mRNA的表达量会下降40%到70%左右。那么这项基因沉默技术有可能成为未来研究褐飞虱基因功能的一项有效工具。本文结果表明,寄主植物介导害虫RNAi技术对于控制褐飞虱而言,靶标基因的选择是至关重要的。