褐飞虱是我国和东南亚地区水稻上的重要害虫,其生活周期短,繁殖能力强,容易造成大规模爆发,给水稻生产带来巨大损失。影响褐飞虱繁殖能力的主要因素有外界环境,繁殖相关基因以及非编码RNA。在非编码RNA中,piRNA是一类主要存在于动物生殖细胞中长度为24-32 nt的非编码小分子RNA。在动物生殖细胞形成过程中,piRNA与PIWI亚家族成员形成沉默复合体,抑制转座子作用,在保护生殖系基因组的完整性等方面起重要作用。在piRNA生成和发挥沉默作用过程中,除了PIWI亚家族成员外,还有多个辅助因子发挥重要作用。这些基因发生突变或缺失,均会对果蝇和老鼠等动物的生殖系统造成严重影响,不能繁殖后代。因此,对褐飞虱的PIWI亚家族成员及辅助因子基因进行研究,为防控褐飞虱提供新思路具有重要意义。褐飞虱基因组注释信息显示,PIWI亚家族成员包含3个基因（Ago3,Piwi和Aub）,但具体功能尚不清楚。为此,本研究以褐飞虱PIWI亚家族的两个成员基因（命名为Nl Ago3和Nl Siwi）和一个辅助因子基因（命名为Nl YC）为研究对象,通过对这3个关键基因进行克隆,分析它们在发育过程和不同组织中的基因表达规律,并利用RNAi技术对基因的功能进行研究,探讨了这3个基因在褐飞虱繁殖力方面的作用,目的是为褐飞虱体内piRNA通路的研究奠定基础,还可以为研究新型抗虫策略形成理论依据。为了研究PIWI亚家族两个成员基因及辅助因子基因在褐飞虱繁殖力方面的作用,本研究克隆了褐飞虱Nl Ago3、Nl Siwi和Nl YC这3个关键基因,分别获得开放阅读框（ORF）序列:Nl Ago3的ORF长2657 bp,编码885个氨基酸,预计分子量为100.16 k Da,理论等电点为9.47;Nl Siwi的ORF长3248 bp,编码1082个氨基酸,预计分子量为121.83 k Da,理论等电点为9.84;Nl YC的ORF长2744bp,编码914个氨基酸,预计分子量为103.07 k Da,理论等电点为4.89;蛋白质预测结果表明:Nl Ago3和Nl Siwi蛋白都包含保守的PAZ和piwi结构域;进化树分析结果表明这2个蛋白与其他动物的PIWI亚家族聚在一起。Nl YC基因含有3个Tudor结构域,属于TUDOR蛋白家族。为了进一步更深入研究PIWI亚家族两个成员及辅助因子在褐飞虱繁殖力方面的功能。首先,时空表达模式分析结果表明,这3个基因在褐飞虱各发育时期均有表达,若虫1-5龄的表达量低于成虫时期的表达量;这3个基因在褐飞虱各组织中也均有表达;Nl Ago3在触角、脂肪体和卵巢中表达量最高,足和唾液腺次之,精巢中表达量最低;Nl Siwi在触角、脂肪体和卵巢中表达量也是最高,精巢和足次之,唾液腺的表达量最低;Nl YC与两者皆不同,Nl YC在触角中表达量最高,脂肪体次之,在足、唾液腺、精巢和卵巢等四个组织中其表达量相差不大。其次,采用显微注射方法对Nl Ago3、Nl Siwi和Nl YC基因进行功能验证。注射后的前3天内,处理组与对照组褐飞虱的存活率急剧降低,随后其存活率逐渐趋于稳定,最后达到60%以上。Nl Ago3沉默后,第3天的表达量明显降低,为对照组的25倍。单对雌雄交配试验结果显示,对照组出虫率为50%,Nl Ago3沉默后均无若虫孵出。Nl Siwi沉默后,表达量明显降低,第1天表达量是对照组的22.6倍,在第3天其表达量有所上升,但依旧比对照组低6.3倍。雌雄虫交配后,对照组出虫率为40%,Nl Siwi均无若虫孵出。Nl YC沉默后,其表达量为对照组的5.6倍,对照组出虫率为30%,处理组无若虫孵出。综上所述,Nl Ago3、Nl Siwi和Nl YC基因沉默后影响了褐飞虱的繁殖力,这说明了褐飞虱PIWI亚家族成员和辅助因子可能影响piRNA的生成途径,从而影响生殖细胞的形成,即piRNA通路影响褐飞虱配子的形成,这同时也可以作为褐飞虱防治的潜在靶标基因。