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鞘脂质及其代谢酶在病毒传播及复制中都发挥着重要作用。然而这些代谢酶如何调控病毒在寄主中复制仍是未知。大量研究表明,在哺乳动物细胞中,鞘脂质与病毒的复制和传播有着密切关联。但昆虫中,尤其是传毒昆虫中,鞘脂质代谢相关研究仍甚少报道。水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)主要由灰飞虱(Laodelphax striatellus Fallen)传播,水稻条纹病是重要的水稻疾病,其主要在温带和亚热带地区流行爆发。本文主要研究在携带RSV种群和健康种群灰飞虱体内鞘脂质含量、鞘脂质代谢酶的时空表达差异、鞘氨醇激酶(sphingosine kinase,SK)LsSK和鞘氨醇-1磷酸裂解酶(sphingosine-1-phosphate lyase,SPL)LsSPL的生物特征及其对灰飞虱体内RSV病毒传播和复制的影响,获得结果如下:1)从灰飞虱体内克隆了 12个鞘脂质代谢酶基因,根据序列比对结果对其进行鉴定。通过比较带毒和健康种群灰飞虱中这些基因的时空表达,我们发现其中的 6 个基因(LsCGT1,LsNAGA1,LsSGPP,LsSMPD4,LsSMS 和 LsSPT)在带毒种群的大部分发育时期的表达水平显著高于健康种群的相应发育时期。4个基因(LsCGT1,LsSMPD2,LsNAGA1和LsSMS)在带毒种群3龄若虫中表达量最高,3个基因(LsNAGA1,LsSGPP和LsSMS)则在带毒种群4龄若虫的表达量最高。HPLC-MS/MS结果表明,带毒种群的神经酰胺(Cer18:0,Cer20:0和Cer22:0)的含量显著高于健康种群。所有结果表明,RSV感染灰飞虱后改变了灰飞虱体内鞘脂质含量及其代谢酶的表达水平,由此可推测鞘脂质可能参与了灰飞虱体内RSV的传播和复制。2)为明确灰飞虱体内鞘氨醇激酶(sphingosine kinase,SK)的基本特征及其对带毒与健康灰飞虱两种群应答农药胁迫的影响。利用PCR扩增克隆得到LsSK基因序列,以荧光定量PCR(qRT-PCR)分析了 LsSK在两个灰飞虱种群不同发育时期和不同组织中的表达差异及吡虫啉、噻嗪酮和溴氰菊酯三种农药处理后LsSK的表达动态。采用双链RNA(dsRNA)干扰技术沉默LsSK,用3种农药的半致死浓度点滴两个种群灰飞虱并分析死亡率。在灰飞虱体内克隆了一段长度为1282 bp的LsSK基因序列(GenBank登录号:KT989975)。SK氨基酸序列系统发育树显示,灰飞虱与其他半翅目昆虫聚在同一支,且与其他目昆虫分布在不同支,表明SK基因非常保守。荧光定量PCR结果表明,LsSK在带毒灰飞虱4龄若虫表达量最高,且3、4龄若虫和成虫的表达量显著高于健康种群。LsSK在带毒种群雄虫的各个组织中表达量都显著高于同种群雌虫和健康种群雌雄虫各相应组织。用3种农药半致死浓度处理4龄若虫后,灰飞虱LsSK的mRNA水平均有升高但反应速度不同;其中点滴噻嗪酮后,灰飞虱体内LsSK水平显著升高且反应更迅速,而点滴溴氰菊酯后无明显变化。两种群灰飞虱在沉默LsSK基因后,三种农药处理后的死亡率均显著高于对照组。本研究在灰飞虱体内鉴定了LsSK基因,并发现该基因在带毒灰飞虱3、4龄若虫中的表达量显著升高。干扰LsSK基因后,两种群在农药处理后的死亡率均提高,表明LsSK基因有利于灰飞虱抵抗农药胁迫。3)克隆了灰飞虱鞘氨醇-1磷酸裂解酶(sphingosine-1-phosphate lyase,SPL)的全长基因,并命名为LsSPL。LsSPL基因全长为1647 bp,编码一个含有549个氨基酸残基的蛋白。多序列连配结果表明,LsSPL氨基酸序列中含有一个跨膜区域和一个高度保守的依赖吡哆醛的脱羟区域。荧光定量PCR结果表明,LsSPL在健康种群1龄、4龄若虫中表达量显著高于其他发育阶段的灰飞虱;在带毒种群的3龄、4龄若虫中表达水平较高,并显著高于其他龄期。且LsSPL mRNA水平在带毒种群的3龄、4龄和5龄若虫中著高于健康种群相应发育时期。由此,我们推测RSV的感染诱导LsSPL基因在灰飞虱发育中间时期的表达。根据LsSPL在灰飞虱不同组织中的表达分析可知,在两种群雄虫唾液腺的表达量最高且显著高于雌虫,在精巢中表达量显著高于卵巢。而带毒灰飞虱体内病毒CP基因的转录水平在3龄若虫最高,2、4龄次之。在雄虫各组织的转录水平均高于雌虫,且在雄虫唾液腺中最高。带毒灰飞虱沉默LsSPL和LsSK后,虽对水稻获毒时间没有影响,但dsSK组水稻带毒率显著下降。说明LsSK可能参与灰飞虱体内RSV传毒。将健康种群灰飞虱沉默LsSPL和LsSK后取食带毒水稻,结果表明在沉默LsSPL后,灰飞虱获毒时间也没有影响,但是其带毒率显著上升;而沉默LsSK后,灰飞虱获毒时间也无影响,但其带毒率却显著下降。综上所述,LsSPL和LsSK可能与病毒的传播和复制有关。