目前对DNAi的研究还比较少，关于昆虫DNAi的研究还没有。DNAi的研究将为基因沉默提供一个强有力的工具，在生命科学的各个领域可能比RNAi更有应用前景。我们将以小菜蛾精氨酸激酶等功能基因为靶标，从小菜蛾基因组选择不同DNA序列，如外显子、内含子、启动子，3'、5'非翻译区等，检测其DNAi效应，筛选出DNAi效应好的序列。观察dsDNA和ssDNA的基因沉默效应，以及序列长度对DNAi基因沉默的影响，确定影响DNAi效应的因子。研究结果将首次实现昆虫的DNAi，为小菜蛾控制开发出新型核酸药剂，以及为害虫控制提供新途径。

There are few studies on DNAi, and none in insects. DNAi may provide a strong tool for gene silence and have a more potential application than RNAi in life science. We will choose some functional genes in diamondback moth, Plutella xylostella, such as arginine kinase as the targets to study DNAi in insects. Some DNA fragments in promoter, exon, intron or non-translation regions of one gene will be selected from the diamondback moth genome to test their effects on gene silence to obtain some DNA fragments with good gene silencing. The effects of ssDNA and dsDNA on gene silencing will be further observed and the effects of the length of DNA fragment on gene silencing will also tested to decide the factors affecting gene silencing of DNAi. In conclusion, the research will make the first DNAi in insects, help develop new nucleic acid agents for controlling diamondback moth and provide new approaches for pest control in general.

DNAi是指DNA序列抑制干扰同源基因表达的现象。直接转染目的基因cDNA的PCR扩增产物可抑制基因表达，抑制强度与转染DNA链中含有目标基因外显子的多少呈正比，但未有报道表明短序列DNA是否也可以抑制基因表达。因此，本文以小菜蛾精氨酸激酶基因（AK）为靶标，探究短序列DNA是否具有干扰效应。主要结果如下：从AK的启动子、外显子和内含子三个区域中共选取14条DNA片段，将其分别注入小菜蛾幼虫中，观察幼虫的死亡情况及形态变化。结果发现每个区域的DNA都可引起幼虫的死亡，但死亡效果因片段不同而不同，以内含子第五个片段（I5）效果最好，第六天累积死亡率达59.44%，其次是外显子的第二个片段（E2）和内含子的第二个片段（I2）。同时，试验中死亡的幼虫出现皱缩、蜕皮受阻等现象，这与小菜蛾精氨酸激酶基因（PxAK）RNAi试验中的表型相似。qPCR结果表明， I4处理后的则是在60- 84 h间有明显的抑制现象，E2处理后的PxAK表达量在4- 12 h间有明显的抑制效果。以E2为模板，设计5种核酸类型序列片段，注入小菜蛾幼虫体内，观察幼虫的死亡情况及形态变化。结果发现，小菜蛾出现了不同程度的死亡，以E2-1（+）即E2的正义链DNA片段处理组的死亡率最高，第六天的累积死亡率达到97.92%，E2-2(+)即E2的反向正义链DNA片段处理组次之，为97.62%，siRNA处理组第三，为80.63%。这说明DNAi的干扰效果与DNA链的方向无关，与DNA链的选择有关。同样的，本试验中死亡的幼虫也出现了类似的形态特征。综上所述，短序列的DNA片段可以和siRNA一样，有效地干扰同源基因的表达。本研究第一次证明了昆虫体内存在DNAi现象，为基因抑制提供了新思路和手段。