定向是昆虫借助内部和外部的各种信号主动调整自身姿态及空间位置从而准确到达目的地的现象。粘虫每年在我国南北往返迁飞为害,发生范围广,为害世代多,暴发性明显,造成损失严重。而对于粘虫迁飞定向机制仅有少量关于风定向和磁场定向的推测性研究。前期关于粘虫生物学习性的研究发现,其迁飞行为发生在夜间,因此有地磁定向的推断。为了明确粘虫是否是利用磁场进行定向,以及磁定向的分子机制,本文主要利用定向吊飞技术、荧光定量技术、RNA干扰技术,研究粘虫的定向信号来源,对定向相关基因进行序列分析、时空表达及功能验证。主要结果如下:1、明确了室内/野外粘虫种群飞行定向特征。为探究粘虫迁飞定向机制,本实验利用一种中小型昆虫飞行定向模拟装置对不同种群粘虫的定向行为进行了比较。我们发现实验室迁飞型粘虫具有群体共定向行为,定向角度为70.3°,共定向向量长度为0.70;而实验室居留型粘虫无明显的定向行为。江苏姜堰和河南漯河的北迁粘虫种群有向东北定向的倾向,定向角度分别为60.3°和54.8°,共定向向量长度分别为0.59和0.58,并且在吉林公主岭降落后定向行为消失。吉林公主岭和河北滦县回迁粘虫种群有向南定向的倾向,定向角度分别为267.0°和275°,共定向向量长度分别为0.73和0.64。这五个点的实验结果与我国东半部地区粘虫季节性南北往返迁飞为害途径及粘虫标记回收试验结果基本一致。研究进一步证明粘虫最有可能利用地磁场进行定向。2、明确了粘虫磁定向相关基因Cry2、MagR的时空表达模式。Cry2与MagR基因的时空表达发现:雌雄成虫体内的Cry2与MagR基因表达模式基本一致。粘虫Cry2与MagR基因在头部和胸部的表达量在时空上具有一致性,且都是1日龄表达量较低,3日龄开始表达量急剧升高,这与粘虫2日龄开始迁飞的行为是一致的。推测Cry2与MagR基因可能与粘虫的定向有关,时空表达的结果说明粘虫对磁场的感受器可能在胸部或头部,。同时,粘虫体内可能存在类似于果蝇由隐花色素和磁受体构成的棒状磁感应复合体。3、利用RNA干扰及定向吊飞技术鉴定粘虫Cry2、MagR基因的功能。RNA干扰结果显示在注射siRNA片段后,粘虫定向行为消失,而注射水和NC的粘虫依旧可以进行定向。结果说明Cry2与MagR基因与粘虫定向功能存在密切关系,具体机制还需进一步的实验验证。粘虫迁飞是在晚上进行,且能准确到达目的地,肯定有稳定的定向信号可以利用,而夜晚最稳定的定向信号只有地磁场。迁飞型与居留型粘虫的定向吊飞实验初步证明粘虫是利用地磁场进行定向的。RNA干扰的实验结果进一步证明了粘虫利用磁场定向的推论,但还需要更深入的实验验证。