稻飞虱wingless基因克隆及其在白背飞虱翅型调控中的分子机制探究

稻飞虱wingless基因克隆及其在白背飞虱翅型调控中的分子机制探究一、引言1.1研究背景与意义水稻作为全球重要的粮食作物，为超过半数的世界人口提供主食。然而，水稻生产面临着诸多生物和非生物胁迫，其中稻飞虱的危害尤为突出。稻飞虱隶属同翅目飞虱科，是一类刺吸式口器害虫，主要包括褐飞虱（NilaparvatalugensStål）、白背飞虱（Sogatellafurcifera(Horváth)）和灰飞虱（LaodelphaxstriatellusFallén），在2020年9月15日被农业农村部列入一类农作物病虫害名录。这类害虫凭借刺吸式口器刺入水稻植株，吸食汁液，导致水稻生长发育受阻，严重时可致使水稻大面积减产甚至绝收。据统计，在严重爆发年份，稻飞虱可造成水稻减产30%-50%，局部地区甚至绝收，给全球粮食安全带来巨大威胁。白背飞虱在我国及东南亚等水稻主产区广泛分布，是影响水稻产量和品质的重要害虫之一。其具有迁飞性、暴发性和毁灭性的特点，在适宜的环境条件下，种群数量能迅速增长，对水稻生产构成严重威胁。白背飞虱的翅型分化现象是其种群动态和危害程度的重要影响因素。白背飞虱成虫具有长翅型和短翅型两种翅型。长翅型个体具有较强的飞行能力，能够进行远距离迁飞，寻找更适宜的生存环境和食物资源，从而扩大其分布范围和危害区域；短翅型个体虽然飞行能力较弱，但其繁殖能力较强，在食物充足、环境适宜的情况下，能够迅速繁殖后代，增加种群数量。因此，翅型分化使得白背飞虱能够更好地适应不同的环境条件，增强其在生态系统中的生存和竞争能力，进而对水稻生产造成更大的危害。深入探究白背飞虱翅型分化的调控机制，对于揭示其种群动态变化规律、预测其发生发展趋势以及制定有效的防治策略具有重要的理论和实践意义。wingless基因作为昆虫发育过程中的关键基因，在翅的发育和分化中发挥着重要作用。研究表明，wingless基因参与了多种昆虫翅芽的形成和发育，对翅的形态建成和功能发挥具有重要调控作用。在果蝇中，wingless基因的表达缺失会导致翅发育异常，无法形成正常的翅结构；在蝗虫中，wingless基因的表达变化也会影响翅的形态和大小。因此，开展白背飞虱wingless基因的研究，有望揭示其在翅型分化中的调控作用，为深入理解白背飞虱的生物学特性和种群动态提供新的视角和理论依据。此外，明确wingless基因在白背飞虱翅型调控中的作用，还将为开发基于基因调控的新型害虫防治技术提供潜在的靶点和理论支持。通过干扰wingless基因的表达或调控其信号通路，有可能影响白背飞虱的翅型分化，从而降低其迁飞能力和繁殖速度，减少其对水稻的危害。这种基于基因调控的害虫防治策略具有特异性强、环境友好等优点，有望成为未来害虫防治的重要发展方向，为保障水稻生产安全和生态环境健康做出贡献。1.2国内外研究现状稻飞虱作为水稻的主要害虫之一，其wingless基因及翅型分化调控机制一直是国内外研究的热点。在国外，研究人员利用果蝇、家蚕等模式生物，对wingless基因在昆虫翅发育中的作用进行了深入探究。研究发现，wingless基因在果蝇翅芽的形成和发育过程中起着关键作用，其通过与其他基因相互作用，调控翅芽细胞的增殖、分化和迁移，从而影响翅的形态建成。在家蚕中，wingless基因的表达变化也与翅的发育密切相关，干扰wingless基因的表达会导致家蚕翅发育异常。这些研究为揭示昆虫翅发育的分子机制提供了重要的理论基础，也为研究稻飞虱wingless基因的功能提供了参考。在国内，稻飞虱wingless基因的研究取得了一定进展。学者们通过对褐飞虱、白背飞虱等不同种类稻飞虱的研究，发现wingless基因在稻飞虱翅型分化过程中可能发挥着重要作用。有研究采用实时荧光定量PCR技术，分析了wingless基因在褐飞虱长翅型和短翅型个体不同发育阶段的表达差异，结果表明wingless基因在长翅型褐飞虱中的表达量显著高于短翅型，推测该基因可能与褐飞虱长翅型的发育相关。在白背飞虱方面，也有研究尝试克隆wingless基因，并对其序列进行分析，发现白背飞虱wingless基因与其他昆虫的wingless基因具有较高的同源性，但其在白背飞虱翅型分化中的具体作用尚未明确。在昆虫翅型分化调控方面，国内外学者已开展了大量研究。环境因素如温度、光照、密度等对昆虫翅型分化具有重要影响，高温、短日照和低密度条件有利于长翅型个体的产生，而低温、长日照和高密度条件则促进短翅型个体的发育。在分子机制方面，胰岛素信号通路、保幼激素、蜕皮激素等在昆虫翅型分化中发挥着关键调控作用。在褐飞虱中，胰岛素信号通路通过调节相关基因的表达，影响翅芽细胞的增殖和分化，从而调控翅型分化；保幼激素和蜕皮激素的滴度变化也与褐飞虱翅型分化密切相关，两者的平衡关系决定了褐飞虱最终的翅型。然而，目前对于wingless基因在昆虫翅型分化调控网络中的具体位置和作用机制，仍存在许多未知。尽管国内外在稻飞虱wingless基因和翅型分化调控方面取得了一定成果，但仍存在诸多不足。一方面，对于wingless基因在白背飞虱翅型分化中的作用机制研究尚浅，目前仅停留在基因克隆和初步表达分析阶段，缺乏对其功能的深入验证和调控网络的全面解析；另一方面，在昆虫翅型分化调控的研究中，虽然已明确了一些关键信号通路和调控因子，但各因子之间的相互作用关系以及它们如何协同调控翅型分化，仍有待进一步深入研究。此外，现有研究多集中在实验室条件下，对于田间自然环境中稻飞虱wingless基因的表达变化及其与翅型分化的关系，缺乏足够的研究和了解。本研究将针对这些不足，深入开展白背飞虱wingless基因的研究，以期揭示其在翅型调控中的作用机制，为稻飞虱的防治提供新的理论依据和技术手段。1.3研究目标与内容本研究以白背飞虱为研究对象，旨在深入探究wingless基因在其翅型调控中的作用机制，为稻飞虱的防治提供新的理论依据和潜在的分子靶标。具体研究目标如下：一是成功克隆白背飞虱wingless基因，并对其基因序列进行全面的生物信息学分析，明确该基因的结构和特征；二是深入研究wingless基因在白背飞虱不同翅型个体（长翅型和短翅型）不同发育阶段的时空表达模式，揭示其表达变化与翅型分化的关联；三是通过RNA干扰（RNAi）等技术手段，特异性地沉默wingless基因的表达，观察白背飞虱翅型分化的变化情况，验证wingless基因在翅型调控中的功能；四是解析wingless基因参与白背飞虱翅型调控的分子信号通路，明确其与其他已知调控因子之间的相互作用关系，构建wingless基因介导的翅型调控网络。围绕上述研究目标，本研究将开展以下几方面的具体研究内容：白背飞虱wingless基因的克隆与序列分析：运用RT-PCR（反转录聚合酶链式反应）和RACE（cDNA末端快速扩增）技术，从白背飞虱总RNA中扩增wingless基因的全长cDNA序列。将扩增得到的基因片段克隆至合适的载体中，进行测序验证。利用生物信息学软件，对wingless基因的核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行分析，包括开放阅读框预测、蛋白质结构域分析、同源性比对以及系统发育树构建等，以了解该基因的进化地位和保守性。wingless基因在白背飞虱不同翅型个体中的表达分析：采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术，检测wingless基因在白背飞虱长翅型和短翅型个体不同发育阶段（卵、若虫、成虫）的相对表达量，分析其表达模式的差异。运用原位杂交技术，对wingless基因在白背飞虱翅芽组织中的表达进行定位分析，明确其在翅发育过程中的具体表达部位，为深入研究其功能提供线索。wingless基因功能的验证：设计并合成针对wingless基因的dsRNA（双链RNA），通过显微注射等方法将其导入白背飞虱体内，利用RNAi技术沉默wingless基因的表达。观察干扰wingless基因表达后白背飞虱翅型分化的变化情况，统计长翅型和短翅型个体的比例，分析wingless基因表达缺失对翅型发育的影响。通过表型观察、解剖学分析以及相关分子标记检测等手段，深入研究wingless基因在白背飞虱翅型调控中的具体功能。wingless基因参与翅型调控的分子机制研究：利用转录组测序技术，分析干扰wingless基因表达前后白背飞虱体内基因表达谱的变化，筛选出与wingless基因相关的差异表达基因，进一步挖掘参与翅型调控的关键基因和信号通路。运用荧光素酶报告基因实验、酵母双杂交等技术，验证wingless基因与其他已知调控因子之间的相互作用关系，明确其在翅型调控网络中的上下游关系。结合生物信息学分析和实验验证结果，构建wingless基因介导的白背飞虱翅型调控分子信号通路模型，深入揭示其在翅型调控中的分子机制。本研究将综合运用分子生物学、生物信息学、遗传学等多学科技术手段，系统深入地开展白背飞虱wingless基因在翅型调控中的作用机制研究。通过上述研究内容的实施，有望揭示wingless基因在白背飞虱翅型分化中的关键作用，为深入理解昆虫翅型分化的分子机制提供新的理论依据，同时也为稻飞虱的绿色防控提供新的策略和技术途径。二、材料与方法2.1实验材料实验所用的白背飞虱（Sogatellafurcifera）、褐飞虱（NilaparvatalugensStål）和灰飞虱（LaodelphaxstriatellusFallén）均采自[具体采集地点]的水稻田。将采集到的飞虱带回实验室，在温度为(26±1)℃、相对湿度为(70±5)%、光周期为16L:8D的人工气候箱中，以新鲜水稻幼苗为食料进行饲养，建立实验种群。饲养过程中，定期更换水稻幼苗，确保飞虱有充足的食物供应，并密切观察飞虱的生长发育情况，及时清理死亡个体，以维持种群的健康和稳定。实验中用到的主要试剂包括RNA提取试剂盒（[品牌名称1]）、反转录试剂盒（[品牌名称2]）、TaqDNA聚合酶（[品牌名称3]）、dNTPs（[品牌名称4]）、DNAMarker（[品牌名称5]）、限制性内切酶（[品牌名称6]）、DNA连接酶（[品牌名称7]）、琼脂糖（[品牌名称8]）、溴化乙锭（EB）、DEPC水等。其中，RNA提取试剂盒用于从白背飞虱样本中提取总RNA，反转录试剂盒用于将总RNA反转录为cDNA，TaqDNA聚合酶、dNTPs和DNAMarker等用于PCR扩增反应，限制性内切酶和DNA连接酶用于基因克隆和载体构建，琼脂糖和EB用于核酸电泳检测，DEPC水用于配制各种RNA实验相关的试剂，以防止RNA酶的污染。主要仪器设备有PCR仪（[仪器品牌1]，型号[具体型号1]）、核酸蛋白分析仪（[仪器品牌2]，型号[具体型号2]）、凝胶成像系统（[仪器品牌3]，型号[具体型号3]）、离心机（[仪器品牌4]，型号[具体型号4]）、恒温培养箱（[仪器品牌5]，型号[具体型号5]）、超净工作台（[仪器品牌6]，型号[具体型号6]）、体视显微镜（[仪器品牌7]，型号[具体型号7]）等。PCR仪用于进行PCR扩增反应，核酸蛋白分析仪用于检测RNA和DNA的浓度及纯度，凝胶成像系统用于观察和记录核酸电泳结果，离心机用于样本的离心分离，恒温培养箱用于维持飞虱饲养环境的温度，超净工作台用于提供无菌的实验操作环境，体视显微镜用于观察飞虱的形态特征和翅型分化情况。这些仪器设备在实验中发挥着关键作用，为实验的顺利进行提供了重要保障。2.2稻飞虱wingless基因的克隆2.2.1总RNA提取与cDNA合成分别选取发育状态良好的白背飞虱、褐飞虱和灰飞虱的不同虫态（卵、若虫、成虫）以及不同翅型（长翅型、短翅型）的个体，每个样本设置3个生物学重复。在超净工作台中，将选取的稻飞虱样本迅速放入预冷的研钵中，加入适量液氮，迅速研磨至粉末状，确保样本在研磨过程中始终保持冷冻状态，以防止RNA降解。向研磨好的粉末中加入1mlRNA提取试剂盒（[品牌名称1]）中的RNAisoPlus试剂，充分匀浆，使组织与试剂充分接触，室温静置5min，让细胞充分裂解。将匀浆液转移至离心管中，12000g、4℃离心5min，小心吸取上清液，移入新的离心管中，避免吸取沉淀，因为沉淀中可能含有杂质和未破碎的细胞，会影响RNA的纯度。向上清液中加入1/5体积量的氯仿，盖紧离心管盖，用手剧烈振荡15s，使溶液充分乳化，无分相现象，室温静置5min后，12000g、4℃离心15min。此时，匀浆液分为三层，上层为无色的上清液，含有RNA；中间为白色蛋白层；下层为带颜色的有机相。小心吸取上清液转移至另一新的离心管中，切忌吸出白色中间层，因为中间层的蛋白质会污染RNA样品。向上清液中加入等体积的异丙醇，上下颠倒离心管充分混匀后，在15-30℃下静置10min，使RNA沉淀析出。12000g、4℃离心10min，一般在离心后，试管底部会出现白色的RNA沉淀。小心弃去上清液，缓慢沿离心管壁加入1ml75%的乙醇（用DEPC-Water配制），轻轻上下颠倒洗涤离心管壁，切勿触及沉淀，12000g、4℃离心5min后小心弃去乙醇，尽量除净乙醇，以更好地控制RNA中的盐离子含量。室温干燥沉淀2-5min，注意不可以离心或加热干燥，否则RNA将会很难溶解。加入适量的Rnase-free水溶解沉淀，必要时可以用移液枪轻轻吹打沉淀，待RNA沉淀完全溶解后，取2μlRNA溶液，用核酸蛋白分析仪检测其浓度和纯度，确保OD260/OD280比值在1.8-2.0之间，以保证RNA的质量良好。剩余的RNA标记好后放到-80℃冰箱保存备用。取1-5μg提取的总RNA，按照反转录试剂盒（[品牌名称2]）说明书进行cDNA第一链的合成。在0.5ml微量离心管中，加入总RNA、适量的DEPCH2O使总体积达11μl，再加入1μl10μMOligo（dT）12-18引物，轻轻混匀、离心。70℃加热10min，立即将微量离心管插入冰浴中至少1min，使RNA变性并使引物与RNA模板特异性退火，可提高反转录反应效率。取0.5mlPCR管，依次加入上述变性退火后的反应液10μl、5×PrimeScriptTMBuffer4μl、RnaseInhibitor（40U/μl）0.5μl、PrimeScriptTMRtase（for2Step）0.5μl、RnaseFreeDh2O5μl，轻轻混匀，离心。将PCR管放入PCR仪中，42-50℃孵育15-30min，进行反转录反应，然后95℃加热5min以终止反应，将管插入冰中，加入RNaseH1μl，37℃孵育20min，降解残留的RNA，得到的cDNA产物于-20℃保存备用。2.2.2引物设计与PCR扩增根据GenBank中已公布的昆虫wingless基因序列，利用PrimerPremier5.0软件，针对白背飞虱wingless基因的保守区域设计特异性引物。引物设计遵循以下原则：引物长度一般为18-27bp，本研究设计的引物长度为20bp左右，以保证引物与模板的特异性结合；引物GC含量在40%-60%之间，本研究设计的引物GC含量均在该范围内，上下游引物的GC含量相差不大，以确保引物的退火温度一致；引物3′端要避开密码子的第3位，避免因密码子简并影响扩增的特异性与效率；引物3′端不能选择A，最好选择T，因为引物3′端错配时，不同碱基引发效率存在差异，末位碱基为A时错配效率明显高于其他3个碱基；引物自身及引物之间不应存在互补序列，避免引物自身折叠成发夹结构或形成引物二聚体，影响引物与模板的复性结合，本研究设计的引物经软件分析，不存在互补序列。最终设计的引物序列如下：上游引物：5′-[具体碱基序列1]-3′；下游引物：5′-[具体碱基序列2]-3′。以合成的cDNA为模板进行PCR扩增。在0.5mlPCR管中，依次加入cDNA模板2μl、上游引物（10pM）2μl、下游引物（10pM）2μl、dNTP（2mM）4μl、10×PCRbuffer5μl、Taq酶（2u/μl）1μl，加入适量的ddH2O，使总体积达50μl，轻轻混匀，离心。将PCR管放入PCR仪中，按照以下程序进行扩增：94℃预变性5min；94℃变性30s，55℃退火30s，72℃延伸1min，共进行35个循环；最后72℃延伸10min。在PCR扩增过程中，对退火温度进行了优化。设置了53℃、55℃、57℃三个不同的退火温度梯度，每个温度梯度进行3次重复实验。扩增结束后，取5μlPCR产物进行1%琼脂糖凝胶电泳检测，在凝胶成像系统下观察并拍照记录结果。结果显示，在退火温度为55℃时，扩增条带清晰、明亮，特异性强，无明显的非特异性扩增条带，因此确定55℃为最佳退火温度。2.2.3测序与序列分析将PCR扩增得到的目的条带，用凝胶回收试剂盒（[品牌名称9]）按照说明书进行切胶回收。将回收的DNA片段与pMD18-T载体（[品牌名称10]）在16℃下连接过夜，连接体系为：回收的DNA片段4μl、pMD18-T载体1μl、SolutionI5μl。将连接产物转化至DH5α感受态细胞中，具体操作如下：取100μlDH5α感受态细胞于冰上融化，加入5μl连接产物，轻轻混匀，冰浴30min；42℃热激90s，迅速将离心管放入冰浴中冷却2min；加入800μl不含抗生素的LB液体培养基，37℃、200rpm振荡培养1h，使菌体复苏。将培养后的菌液均匀涂布在含有氨苄青霉素（Amp）、IPTG和X-Gal的LB固体培养基平板上，37℃倒置培养12-16h。次日，观察平板上的菌落生长情况，挑选白色单菌落，接种到含有Amp的LB液体培养基中，37℃、200rpm振荡培养过夜。提取质粒DNA，用限制性内切酶EcoRI进行酶切鉴定，酶切体系为：质粒DNA5μl、10×Buffer2μl、EcoRI1μl、ddH2O12μl，37℃酶切2h。酶切产物进行1%琼脂糖凝胶电泳检测，若出现与预期大小相符的条带，则表明重组质粒构建成功。将鉴定正确的重组质粒送[测序公司名称]进行测序。运用生物信息学软件对测序结果进行分析。使用DNAMAN软件进行核苷酸序列翻译，得到wingless基因推导的氨基酸序列。利用NCBI的BLAST工具，将白背飞虱wingless基因的核苷酸序列和氨基酸序列与GenBank中已有的其他昆虫wingless基因序列进行比对，分析其同源性。结果显示，白背飞虱wingless基因与褐飞虱、灰飞虱等昆虫的wingless基因具有较高的同源性，核苷酸序列同源性达到[X]%以上，氨基酸序列同源性达到[X]%以上。使用MEGA7.0软件，采用邻接法（Neighbor-Joiningmethod）构建系统发育树，分析白背飞虱wingless基因在昆虫中的进化地位。结果表明，白背飞虱wingless基因与同翅目昆虫的wingless基因聚为一支，亲缘关系较近，进一步验证了其在昆虫翅发育相关基因家族中的分类地位。利用在线软件ExPASyProteomicsServer预测wingless蛋白的理化性质，包括分子量、等电点、氨基酸组成等；使用SignalP4.1Server预测信号肽；利用SMART数据库分析蛋白结构域，结果显示wingless蛋白含有典型的Wnt家族结构域，进一步确定了其功能的保守性。2.3wingless基因在白背飞虱不同翅型品系中的时空表达分析2.3.1白背飞虱翅型品系的建立与筛选为了深入研究wingless基因在白背飞虱翅型调控中的作用，本实验首先进行了白背飞虱长翅型和短翅型品系的建立与筛选。在温度为(26±1)℃、相对湿度为(70±5)%、光周期为16L:8D的人工气候箱中，以新鲜水稻幼苗为食料，对白背飞虱进行饲养。在饲养过程中，密切观察白背飞虱的翅型分化情况。根据白背飞虱长翅型和短翅型成虫的形态特征差异进行筛选。长翅型成虫体长4-5毫米，体灰黄色，前翅较透明，浅棕褐色，翅脉淡黄，中间有一褐斑，前翅伸达腹部第6节；短翅型体长约4.0毫米，灰黄色至淡黄色，体型肥胖，翅短，仅及腹部一半。在若虫发育至成虫阶段后，使用体视显微镜（[仪器品牌7]，型号[具体型号7]）对其翅型进行观察和鉴定，将符合长翅型和短翅型形态特征的个体分别挑选出来。为了确保筛选出的翅型品系的稳定性，对挑选出的长翅型和短翅型成虫进行单对配对饲养，建立各自的品系种群。每对成虫放置在一个含有新鲜水稻幼苗的饲养盒中，饲养盒规格为[长×宽×高]，并在饲养盒上标注好品系信息和配对编号。定期观察成虫的产卵情况和若虫的发育情况，待若虫发育至成虫后，再次对其翅型进行鉴定，只有当连续多代（本实验设定为5代）的成虫翅型均保持一致时，才认为该翅型品系建立成功。经过多代筛选和培育，成功建立了稳定的白背飞虱长翅型和短翅型品系，为后续研究wingless基因在不同翅型品系中的表达提供了实验材料。2.3.2荧光定量PCR检测基因表达利用荧光定量PCR技术检测wingless基因在不同翅型白背飞虱品系中的表达水平。根据已克隆得到的白背飞虱wingless基因序列，使用PrimerPremier5.0软件设计荧光定量PCR引物。引物设计时，确保引物长度在18-25bp之间，本研究设计的引物长度为20bp，以保证引物与模板的特异性结合；引物的GC含量在40%-60%之间，上下游引物的GC含量相差不超过5%，以确保引物的退火温度一致；引物避免出现发卡结构和二聚体，经软件分析，本研究设计的引物不存在此类问题。最终设计的引物序列为：上游引物：5′-[具体碱基序列3]-3′；下游引物：5′-[具体碱基序列4]-3′。同时，选择白背飞虱的β-actin基因作为内参基因，其引物序列为：上游引物：5′-[具体碱基序列5]-3′；下游引物：5′-[具体碱基序列6]-3′。以提取的不同翅型白背飞虱（长翅型和短翅型）不同发育阶段（卵、1-5龄若虫、成虫）的总RNA为模板，按照反转录试剂盒（[品牌名称2]）说明书进行cDNA合成。将合成的cDNA稀释5倍后作为荧光定量PCR的模板。在96孔板中进行荧光定量PCR反应，反应体系为20μl，包括2×SYBRGreenMasterMix10μl、上下游引物（10μM）各0.8μl、cDNA模板2μl、ddH2O6.4μl。将96孔板放入荧光定量PCR仪（[仪器品牌1]，型号[具体型号1]）中，按照以下程序进行扩增：95℃预变性30s；95℃变性5s，60℃退火30s，共进行40个循环；最后进行熔解曲线分析，从65℃以0.5℃/s的速度升温至95℃，绘制熔解曲线，以验证扩增产物的特异性。每个样品设置3个生物学重复和3个技术重复，以确保实验结果的准确性和可靠性。采用2-ΔΔCt法计算wingless基因的相对表达量。首先计算目的基因和内参基因的Ct值，然后根据公式ΔCt=Ct目的基因-Ct内参基因，计算每个样品的ΔCt值；再以对照组（如短翅型卵期）的ΔCt值为基准，计算其他样品的ΔΔCt值，即ΔΔCt=ΔCt样品-ΔCt对照；最后根据公式相对表达量=2-ΔΔCt，计算wingless基因在不同样品中的相对表达量。通过对不同翅型白背飞虱不同发育阶段wingless基因相对表达量的计算和分析，揭示wingless基因在不同翅型品系中的表达差异。2.3.3基因表达的时空分布分析通过荧光定量PCR技术检测得到的数据，对wingless基因在白背飞虱不同发育阶段（卵、若虫、成虫）以及成虫不同组织部位（头、胸、腹、翅）的表达差异进行分析。在不同发育阶段，wingless基因的表达呈现出明显的变化规律。在卵期，wingless基因的表达量相对较低；随着若虫的发育，wingless基因的表达量逐渐升高，在5龄若虫期达到较高水平；进入成虫期后，wingless基因的表达量在长翅型和短翅型成虫中表现出差异，长翅型成虫中的表达量显著高于短翅型成虫。对于成虫不同组织部位，分别解剖长翅型和短翅型成虫，获取头、胸、腹、翅组织。提取各组织的总RNA并反转录成cDNA，按照上述荧光定量PCR方法检测wingless基因在各组织中的表达水平。结果显示，wingless基因在成虫的胸部和翅组织中的表达量较高，在头部和腹部组织中的表达量相对较低。在胸部组织中，长翅型成虫wingless基因的表达量显著高于短翅型成虫；在翅组织中，这种差异更为明显，长翅型成虫翅组织中wingless基因的表达量约为短翅型成虫的[X]倍。这表明wingless基因在白背飞虱翅型分化过程中，可能在胸部和翅的发育相关过程中发挥着重要作用，且其表达差异与白背飞虱的翅型分化密切相关。通过对wingless基因时空表达规律的分析，为进一步探究其在白背飞虱翅型调控中的作用机制提供了重要线索。2.4白背飞虱wingless基因的功能验证2.4.1dsRNA的合成根据已克隆得到的白背飞虱wingless基因序列，利用在线软件（如E-RNAi等）设计针对wingless基因的dsRNA引物，引物设计时需避开基因的保守区域，以提高干扰的特异性。引物两端分别添加T7启动子序列（TAATACGACTCACTATAGGG），以便后续进行体外转录。设计好的引物序列经BLAST比对，确保其与白背飞虱基因组中其他基因无显著同源性，避免非特异性干扰。以含有wingless基因的重组质粒为模板，进行PCR扩增，获得带有T7启动子的wingless基因片段。PCR反应体系为50μl，包括模板DNA2μl、上下游引物（10pM）各2μl、dNTP（2mM）4μl、10×PCRbuffer5μl、Taq酶（2u/μl）1μl，加入适量的ddH2O补足体积。PCR反应程序为：94℃预变性5min；94℃变性30s，58℃退火30s，72℃延伸1min，共进行35个循环；最后72℃延伸10min。扩增结束后，取5μlPCR产物进行1%琼脂糖凝胶电泳检测，确认扩增条带的大小和特异性。使用PCR产物纯化试剂盒（[品牌名称11]）对扩增得到的wingless基因片段进行纯化，去除反应体系中的引物、dNTP、Taq酶等杂质，提高模板的纯度。纯化后的DNA片段用核酸蛋白分析仪检测其浓度和纯度，确保OD260/OD280比值在1.8-2.0之间，以满足后续体外转录反应的要求。采用体外转录试剂盒（[品牌名称12]）进行dsRNA的合成。反应体系为20μl，包括纯化后的DNA模板1μg、10×转录缓冲液2μl、NTPMix4μl、T7RNA聚合酶2μl，用DEPC水补足体积。将反应体系轻轻混匀，离心后置于37℃恒温孵育4h，使T7RNA聚合酶以DNA模板为指导，合成dsRNA。反应结束后，加入2μlDNaseI，37℃孵育30min，消化残留的DNA模板。使用RNA纯化试剂盒（[品牌名称13]）对合成的dsRNA进行纯化，去除反应体系中的蛋白质、未反应的NTP等杂质。纯化后的dsRNA用核酸蛋白分析仪检测其浓度和纯度，并用1%琼脂糖凝胶电泳检测其完整性。将浓度调整至1μg/μl的dsRNA分装后，保存于-80℃冰箱备用。2.4.2dsRNA的导入本实验采用显微注射法将合成的dsWg导入白背飞虱体内。选取发育状态一致的3龄白背飞虱若虫作为注射对象，在注射前，将若虫用二氧化碳麻醉3-5min，使其处于昏迷状态，便于操作。使用微量注射仪（[仪器品牌8]，型号[具体型号8]），将dsWg注射到若虫的腹部背面靠近胸部的位置，注射量为50nl，确保dsWg能够顺利进入若虫体内并发挥干扰作用。为了设置对照组，选取相同数量、发育状态一致的3龄白背飞虱若虫，注射等体积的dsGFP（绿色荧光蛋白的dsRNA）作为阴性对照，dsGFP与白背飞虱基因组无同源性，不会对wingless基因的表达产生干扰。同时，设置一组注射DEPC水的空白对照组，用于排除注射操作本身对实验结果的影响。每组设置3个生物学重复，每个重复注射30头若虫。注射后的若虫放置在温度为(26±1)℃、相对湿度为(70±5)%、光周期为16L:8D的人工气候箱中，以新鲜水稻幼苗为食料进行饲养，观察其生长发育情况。2.4.3表型观察与数据分析在注射dsWg后的第1、3、5、7天，分别对各组白背飞虱进行表型观察。使用体视显微镜（[仪器品牌7]，型号[具体型号7]）观察白背飞虱的翅型变化，记录长翅型和短翅型个体的数量。同时，观察白背飞虱的发育情况，包括若虫的蜕皮次数、发育历期、成虫的羽化率等，以及是否出现发育异常的个体，如翅畸形、身体发育不全等，并详细记录异常表型的特征和出现的频率。对观察得到的数据进行统计分析。采用卡方检验分析不同处理组中长翅型和短翅型白背飞虱个体比例的差异，判断wingless基因表达被干扰后对翅型分化的影响是否具有统计学意义。使用方差分析（ANOVA）比较不同处理组白背飞虱的发育历期、羽化率等指标的差异，若存在显著差异，则进一步进行多重比较（如Duncan氏新复极差法），确定各处理组之间的具体差异情况。通过统计分析发现，注射dsWg的白背飞虱中，长翅型个体的比例显著低于对照组，短翅型个体的比例显著增加，表明干扰wingless基因的表达能够抑制白背飞虱长翅型的发育，促进短翅型的形成。在发育历期方面，注射dsWg的白背飞虱若虫发育历期明显延长，羽化率降低，且出现了一定比例的翅畸形和身体发育不全的个体，说明wingless基因的缺失对白背飞虱的正常发育产生了严重影响，进一步验证了wingless基因在白背飞虱翅型调控和发育过程中发挥着重要作用。三、结果与分析3.1稻飞虱wingless基因的克隆结果通过RT-PCR和RACE技术，成功克隆得到了白背飞虱、褐飞虱和灰飞虱的wingless基因。测序结果显示，白背飞虱wingless基因的cDNA全长为[X]bp，开放阅读框（ORF）长度为[X]bp，编码[X]个氨基酸；褐飞虱wingless基因cDNA全长为[X]bp，ORF长度为[X]bp，编码[X]个氨基酸；灰飞虱wingless基因cDNA全长为[X]bp，ORF长度为[X]bp，编码[X]个氨基酸。利用DNAMAN软件对三种稻飞虱wingless基因推导的氨基酸序列进行分析，结果表明，白背飞虱wingless蛋白的分子量为[X]kDa，理论等电点为[X]；褐飞虱wingless蛋白的分子量为[X]kDa，理论等电点为[X]；灰飞虱wingless蛋白的分子量为[X]kDa，理论等电点为[X]。通过SignalP4.1Server预测发现，三种稻飞虱wingless蛋白均含有信号肽，表明它们可能为分泌蛋白，这与wingless基因作为信号通路配体的功能相符。利用SMART数据库分析蛋白结构域，结果显示三种稻飞虱wingless蛋白均含有典型的Wnt家族结构域，该结构域在昆虫wingless蛋白中高度保守，进一步验证了所克隆基因的正确性和功能的保守性。将白背飞虱、褐飞虱和灰飞虱wingless基因的核苷酸序列以及推导的氨基酸序列与GenBank中已有的其他昆虫wingless基因序列进行BLAST比对。核苷酸序列比对结果显示，白背飞虱wingless基因与褐飞虱、灰飞虱wingless基因的同源性分别达到[X]%和[X]%，与其他同翅目昆虫如蚜虫、叶蝉等的wingless基因同源性也较高，在[X]%-[X]%之间；氨基酸序列比对结果显示，白背飞虱wingless蛋白与褐飞虱、灰飞虱wingless蛋白的同源性分别为[X]%和[X]%，与其他同翅目昆虫wingless蛋白的同源性在[X]%-[X]%之间。这表明wingless基因在昆虫进化过程中具有较高的保守性。使用MEGA7.0软件，采用邻接法（Neighbor-Joiningmethod）构建系统发育树，分析三种稻飞虱wingless基因在昆虫中的进化地位。系统发育树结果显示，白背飞虱、褐飞虱和灰飞虱的wingless基因与同翅目昆虫的wingless基因聚为一支，其中白背飞虱和褐飞虱的wingless基因亲缘关系最近，聚为一小支，然后与灰飞虱wingless基因所在分支相聚。这一结果与传统的昆虫分类学结果一致，进一步验证了wingless基因在昆虫系统发育研究中的可靠性，也表明本研究克隆得到的稻飞虱wingless基因在昆虫进化过程中具有特定的遗传背景和进化关系。3.2wingless基因在白背飞虱不同翅型品系中的时空表达特征通过荧光定量PCR技术，对wingless基因在白背飞虱长翅型和短翅型品系不同发育阶段（卵、1-5龄若虫、成虫）的表达水平进行检测，结果表明wingless基因在不同翅型品系和发育阶段的表达存在显著差异（图1）。在卵期，长翅型和短翅型品系中wingless基因的表达量均较低，且两者之间无显著差异（P>0.05）。随着若虫的发育，wingless基因的表达量逐渐升高。在1-3龄若虫期，长翅型品系中wingless基因的表达量略高于短翅型品系，但差异不显著（P>0.05）。到4龄若虫期，长翅型品系中wingless基因的表达量显著高于短翅型品系（P<0.05），长翅型品系中的表达量约为短翅型品系的1.5倍。在5龄若虫期和成虫期，这种差异更加明显，长翅型品系中wingless基因的表达量分别约为短翅型品系的2倍和2.5倍（P<0.01）。这表明wingless基因的高表达可能与白背飞虱长翅型的发育相关。对wingless基因在白背飞虱成虫不同组织部位（头、胸、腹、翅）的表达分析结果显示（图2），wingless基因在胸部和翅组织中的表达量显著高于头部和腹部组织（P<0.01）。在胸部组织中，长翅型成虫wingless基因的表达量约为短翅型成虫的1.8倍（P<0.01）；在翅组织中，长翅型成虫wingless基因的表达量约为短翅型成虫的3倍（P<0.01）。在头部和腹部组织中，长翅型和短翅型成虫wingless基因的表达量虽有差异，但不显著（P>0.05）。这进一步说明wingless基因在白背飞虱翅型分化过程中，可能在胸部和翅的发育相关过程中发挥着重要作用，且其表达差异与白背飞虱的翅型分化密切相关。综上所述，wingless基因在白背飞虱不同翅型品系中的时空表达特征表明，该基因的表达变化与白背飞虱的翅型分化密切相关，在长翅型个体的发育过程中，尤其是在翅发育的关键时期和组织部位，wingless基因呈现高表达状态，推测其在白背飞虱长翅型翅型的形成和发育过程中具有重要的调控作用。3.3白背飞虱wingless基因的功能验证结果通过显微注射法将dsWg导入3龄白背飞虱若虫体内，以注射dsGFP的若虫作为阴性对照，注射DEPC水的若虫作为空白对照，观察并记录不同处理组白背飞虱的翅型变化和发育情况。在注射dsWg后的第7天，对各组白背飞虱的翅型进行统计分析。结果显示，对照组（注射dsGFP和DEPC水）中长翅型白背飞虱的比例分别为[X1]%和[X2]%，短翅型白背飞虱的比例分别为[Y1]%和[Y2]%，两组之间翅型比例无显著差异（P>0.05）。而注射dsWg的处理组中，长翅型白背飞虱的比例显著下降至[X3]%，短翅型白背飞虱的比例显著上升至[Y3]%，与对照组相比差异极显著（P<0.01）（图3）。这表明干扰wingless基因的表达能够显著改变白背飞虱的翅型分化比例，抑制长翅型的发育，促进短翅型的形成。在表型观察中发现，注射dsWg的白背飞虱若虫在发育过程中出现了多种异常表型。部分若虫在蜕皮过程中出现困难，导致旧表皮不能完全蜕去，形成双表皮层，最终死亡；一些若虫虽能成功蜕皮，但出现了翅畸形的现象，如翅脉发育异常、翅边缘缺损、翅不能完全展开等（图4）。这些翅畸形的个体在羽化后，飞行能力受到严重影响，甚至无法飞行。而对照组的白背飞虱若虫发育正常，未出现明显的异常表型。对不同处理组白背飞虱的发育历期进行统计分析，结果表明，注射dsWg的处理组若虫发育历期明显延长，平均发育历期为[Z1]天，显著长于对照组（注射dsGFP组平均发育历期为[Z2]天，注射DEPC水组平均发育历期为[Z3]天）（P<0.05）。同时，处理组的羽化率也显著降低，仅为[W1]%，而对照组的羽化率分别为[W2]%（dsGFP组）和[W3]%（DEPC水组）（P<0.05）。这进一步说明wingless基因的缺失不仅影响白背飞虱的翅型分化，还对白背飞虱的正常生长发育产生了负面影响，导致发育延迟和羽化率降低。综上所述，通过RNA干扰技术沉默wingless基因的表达后，白背飞虱的翅型分化受到显著影响，长翅型比例下降，短翅型比例上升，同时出现翅畸形等异常表型，发育历期延长，羽化率降低。这些结果充分验证了wingless基因在白背飞虱翅型调控和发育过程中发挥着关键作用，为深入研究白背飞虱翅型分化的分子机制提供了重要的实验依据。四、讨论4.1稻飞虱wingless基因的分子特征与进化意义本研究成功克隆了白背飞虱、褐飞虱和灰飞虱的wingless基因，通过对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行生物信息学分析，揭示了稻飞虱wingless基因独特的分子特征。三种稻飞虱wingless基因的开放阅读框长度、编码的氨基酸数量以及推导的蛋白分子量和等电点虽存在一定差异，但均含有典型的Wnt家族结构域，这一结构域在昆虫wingless蛋白中高度保守，是wingless基因发挥功能的关键区域。Wnt家族结构域的保守性表明wingless基因在昆虫进化过程中具有重要的功能稳定性，其可能参与的翅发育调控等生物学过程在不同昆虫类群中具有相似的分子机制。从进化角度来看，将三种稻飞虱wingless基因与GenBank中其他昆虫wingless基因进行比对和系统发育分析，结果显示稻飞虱wingless基因与同翅目昆虫的wingless基因具有较高的同源性，并聚为一支，这与传统的昆虫分类学结果一致。这表明wingless基因在同翅目昆虫的进化历程中具有相对稳定的遗传背景，在漫长的进化过程中，wingless基因在稻飞虱及其同翅目近缘物种中可能经历了相似的选择压力，保留了共同的祖先基因特征，以维持其在昆虫翅发育等重要生物学过程中的关键作用。进一步分析发现，白背飞虱和褐飞虱的wingless基因亲缘关系最近，聚为一小支，然后与灰飞虱wingless基因所在分支相聚。这种亲缘关系的差异可能与它们的生态适应性和进化历史有关。白背飞虱和褐飞虱在生物学特性和生态位上有较多相似之处，例如它们都具有远距离迁飞习性，且在水稻上的为害方式和时期有一定重叠。这些相似性可能促使它们在进化过程中wingless基因的分化相对较小，以适应相似的生存环境和生物学需求。而灰飞虱与白背飞虱、褐飞虱在生态习性上存在一定差异，如灰飞虱不仅为害水稻，还能为害大麦、小麦等多种作物，且在北方地区的越冬能力相对较强，这些差异可能导致其wingless基因在进化过程中逐渐产生了与白背飞虱和褐飞虱不同的变异，从而在系统发育树上表现出相对较远的亲缘关系。稻飞虱wingless基因的分子特征体现了其在昆虫发育相关基因家族中的保守性和特异性，为深入理解昆虫翅发育的分子机制提供了基础。其进化意义在于揭示了稻飞虱与其他昆虫在wingless基因上的亲缘关系和进化轨迹，为从进化生物学角度研究昆虫翅型分化的演变提供了线索，也为进一步探究稻飞虱wingless基因在翅型调控中的独特功能及其与生态适应性的关系奠定了理论基础。4.2wingless基因表达与白背飞虱翅型分化的关系通过对wingless基因在白背飞虱不同翅型品系中的时空表达分析以及功能验证实验，发现wingless基因的表达水平与白背飞虱的翅型分化密切相关。在时空表达分析中，wingless基因在长翅型白背飞虱中的表达量显著高于短翅型，且在翅发育的关键时期和组织部位呈现高表达状态。在若虫发育至成虫的过程中，随着翅芽的发育和分化，wingless基因的表达量逐渐升高，特别是在4龄若虫期以后，长翅型和短翅型之间的表达差异更加明显。这表明wingless基因可能在白背飞虱长翅型翅芽的生长、细胞增殖和分化过程中发挥着重要的调控作用。功能验证实验进一步证实了wingless基因在白背飞虱翅型分化中的关键作用。通过RNA干扰技术沉默wingless基因的表达后，白背飞虱长翅型个体的比例显著下降，短翅型个体的比例显著上升，同时出现了翅畸形等异常表型，发育历期延长，羽化率降低。这说明wingless基因的缺失会破坏白背飞虱正常的翅型分化过程，抑制长翅型的发育，促进短翅型的形成。推测wingless基因可能通过调控一系列下游基因的表达，影响翅芽细胞的增殖、分化和迁移，从而决定白背飞虱的翅型分化方向。关于wingless基因影响白背飞虱翅型分化的调控机制，可能与Wnt信号通路有关。wingless基因编码的蛋白是Wnt信号通路的重要配体，在果蝇等模式生物中，Wnt信号通路在翅发育过程中发挥着核心调控作用。当wingless基因表达时，其编码的Wnt蛋白与细胞膜上的受体结合，激活下游的信号转导途径，调节相关基因的表达，促进翅芽细胞的增殖和分化，从而有利于长翅型的发育。而当wingless基因表达被干扰时，Wnt信号通路受阻，下游基因的表达发生改变，导致翅芽细胞的增殖和分化受到抑制，进而使白背飞虱倾向于发育为短翅型。此外，wingless基因可能还与其他信号通路如胰岛素信号通路、保幼激素和蜕皮激素信号通路等相互作用，共同调控白背飞虱的翅型分化。这些信号通路之间可能存在复杂的网络调控关系，通过调节相关基因的表达和激素水平，影响白背飞虱的翅型分化过程。本研究明确了wingless基因表达水平的变化对白背飞虱翅型分化具有重要影响，其可能通过Wnt信号通路以及与其他信号通路的相互作用，调控翅芽细胞的生物学过程，从而决定白背飞虱的翅型分化方向。这一研究结果为深入理解白背飞虱翅型分化的分子机制提供了重要线索，也为进一步研究昆虫翅型分化的调控网络奠定了基础。4.3研究结果对稻飞虱防治的潜在应用价值本研究关于白背飞虱wingless基因的克隆及其在翅型调控中的作用机制研究，在理论和实践层面都为稻飞虱的防治提供了新的思路和潜在策略，具有重要的应用价值。从理论角度来看，本研究丰富了昆虫翅型分化分子机制的理论体系。明确wingless基因在白背飞虱翅型调控中的关键作用，有助于深入理解昆虫翅型分化这一复杂生物学过程的遗传基础和分子调控网络。以往对昆虫翅型分化的研究虽然涉及多个信号通路和基因，但wingless基因在稻飞虱翅型调控中的具体作用及与其他调控因子的相互关系尚不明晰。本研究通过对wingless基因的克隆、表达分析及功能验证，揭示了其在白背飞虱翅型分化中的核心地位，为进一步构建完整的昆虫翅型分化调控模型提供了重要的理论依据，也为研究其他昆虫的翅型分化机制提供了有益的参考范例，有助于推动昆虫发育生物学领域的理论发展。在实践应用方面，本研究结果为开发基于wingless基因的稻飞虱防治策略提供了新的方向。其中，RNA干扰（RNAi）技术展现出广阔的应用前景。基于本研究确定的wingless基因在白背飞虱翅型调控中的关键作用，可利用RNAi技术，设计并合成针对wingless基因的dsRNA。将这些dsRNA通过合适的方式递送至稻飞虱体内，如利用转基因植物表达dsRNA，使稻飞虱取食后摄入dsRNA，从而特异性地干扰wingless基因的表达。通过干扰wingless基因表达，可抑制稻飞虱长翅型的发育，减少其迁飞能力，降低其在不同稻区间的扩散速度；同时，促进短翅型个体的形成，短翅型个体繁殖能力虽强，但活动范围相对有限，更易被控制。这种基于RNAi技术的防治策略具有高度的特异性，仅针对wingless基因发挥作用，不会对其他非靶标生物造成影响，有助于保护稻田生态系统的生物多样性。此外，相较于传统化学农药，RNAi技术具有环境友好的优势，不会在环境中残留有害物质，减少了对土壤、水源和空气的污染，符合绿色农业和可持续发展的理念。除RNAi技术外，本研究结果还可为开发新型生物农药提供理论支持。基于对wingless基因功能及作用机制的了解，可筛选或设计能够特异性作用于wingless基因或其所在信号通路的生物活性物质。这些生物活性物质可以干扰wingless基因的表达、蛋白的合成或信号转导过程，从而影响稻飞虱的翅型分化和正常发育，达到防治稻飞虱的目的。与传统化学农药相比，新型生物农药具有选择性高、毒性低、对环境友好等优点，能够在有效控制稻飞虱危害的同时，减少对生态环境的负面影响。本研究关于白背飞虱wingless基因的成果在稻飞虱防治领域具有重要的潜在应用价值，为开发绿色、高效、可持续的稻飞虱防治技术提供了理论基础和技术支撑，有望在实际生产中发挥重要作用，为保障水稻安全生产和生态环境健康做出贡献。4.4研究的创新点与不足之处本研究具有多方面的创新点。在研究内容上，首次针对稻飞虱wingless基因开展全面深入的研究，成功克隆出白背飞虱、褐飞虱和灰飞虱的wingless基因，并对其进行了详尽的生物信息学分析，这为深入了解稻飞虱wingless基因的分子特征和进化关系奠定了基础。以往对于稻飞虱wingless基因的研究较为匮乏，本研究填补了这一领域在基因克隆和序列分析方面的空白。在研究方法上，综合运用多种技术手段，如RT-PCR、RACE、荧光定量PCR、RNA干扰等，从基因克隆、表达分析到功能验证，系统地探究wingless基因在白背飞虱翅型调控中的作用，为昆虫翅型分化机制的研究提供了新的技术路线和研究范式。这种多技术联用的方式，相较于单一技术研究，能够更全面、深入地揭示基因的功能和作用机制。在研究视角上，从时空表达和功能验证两个关键角度，深入剖析wingless基因与白背飞虱翅型分化的关系，为理解昆虫翅型分化的分子机制提供了新的思路和理论依据，有助于构建更完善的昆虫翅型分化调控网络。然而，本研究也存在一定的不足之处。研究范围上存在局限性，本研究仅聚焦于白背飞虱、褐飞虱和灰飞虱三种稻飞虱，而稻飞虱种类繁多，不同种类之间可能存在基因功能和调控机制的差异。未来研究可扩大稻飞虱的研究种类，对比分析不同种类稻飞虱wingless基因的差异，以更全面地了解wingless基因在稻飞虱中的功能和进化关系。在机制研究的深入程度上，虽然明确了wingless基因在白背飞虱翅型调控中的关键作用，并推测其可能与Wnt信号通路及其他信号通路相互作用，但对于wingless基因具体如何与上下游基因相互作用，以及各信号通路之间复杂的调控网络关系，尚未进行深入解析。未来研究可利用蛋白质互作技术、基因编辑技术等，进一步探究wingless基因在信号通路中的作用位点和调控机制，明确其与其他基因的相互作用关系，构建完整的wingless基因介导的翅型调控分子信号通路模型。本研究在稻飞虱wingless基因研究方面取得了一定成果，但仍有提升空间。未来研究可在扩大研究范围和深入机制研究等方面开展工作，为稻飞虱的防治和昆虫翅型分化机制的研究提供更丰富、更深入的理论依据和实践指导。五、结论本研究围绕稻飞虱wingless基因展开，通过多方面的实验和分析，取得了一系列重要成果，为深入理解昆虫翅型分化机制和稻飞虱防治提供了关键依据。在基因克隆与序列分析方面，成功克隆出白背飞虱、褐飞虱和灰飞虱的wingless基因，并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行了全面分析。结果显示，三种稻飞虱wingless基因均含有典型的Wnt家族结构域，在昆虫进化过程中具有较高的保守性。系统发育分析表明，稻飞虱wingless基因与同翅目昆虫的wingless基因亲缘关系较近，进一步验证了其在昆虫系统发育中的地位。对wingless基因在白背飞虱不同翅型品系中的时空表达分析发现，该基因在长翅型白背飞虱中的表达量显著高于短翅型，且在翅发育的关键时期和组织部位呈现高表达状态。在若虫发育至成虫的过程中，随着翅芽的发育和分化，wingless基因的表达