飞蝗是世界性农业害虫,目前采用的化学防治手段带来一系列安全问题。不育昆虫技术具有物种特异性、环境友好的优点,在害虫防治中具有广阔的应用前景。因此,研究昆虫育性具有重要的理论和实践意义。PIWI亚家族蛋白主要在动物生殖腺中与piRNA结合,调控转座子沉默,维持基因组稳定性,保证正常的配子发生。在这个过程中还需要PRMT5催化PIWI亚家族蛋白N端精氨酸甲基化修饰,保证PIWI亚家族蛋白正常发挥其功能。本文以飞蝗为研究对象,对LmPIWI亚家族基因及其甲基化基因Lmprmt5的分子特性、表达特性和功能进行了探索研究,主要结果如下:1.飞蝗LmPIWI亚家族基因的分子特性分离并鉴定了飞蝗PIWI亚家族三个基因:Lmpiwi1、Lmpiwi2和Lmago3。LmPiwi1和LmPiwi2属于Piwi/Aub进化枝,LmAgo3属于Ago3进化枝。基因结构分析表明Lmpiwi1、Lmpiwi2和Lmago3分别含有16、15和17个外显子。蛋白质结构域分析表明这三个基因均具有典型的PIWI蛋白保守结构域:N-端结构域、PAZ结构域、MID结构域和PIWI结构域。在真核生物中,PIWI亚家族蛋白C末端的最后一个氨基酸残基亮氨酸（L）是非常保守的,位于MID和PIWI结构域形成的通道中,与镁离子(Mg²⁺)结合来识别piRNA的5’末端。2.飞蝗LmPIWI亚家族基因的表达分析分析了飞蝗PIWI亚家族基因的表达特性。在不同发育阶段,Lmpiwi1在卵和五龄若虫表达量最高;Lmpiwi2在五龄若虫和成虫表达量达到最高;Lmago3在每个发育阶段表达水平相当。在不同组织部位中,Lmpiwi1在精巢和卵巢中表达量最高;Lmpiwi2在精巢表达量最高;而Lmago3在卵巢表达量最高。LmPiwi1蛋白表达与mRNA表达趋势基本一致,在精巢中表达量最高。3.飞蝗LmPIWI亚家族基因的功能分析利用RNAi技术对LmPIWI亚家族基因的功能进行了研究。基因沉默效率显示,Lmpiwi1、Lmpiwi2和Lmago3在卵巢中均不能被沉默,而在精巢中沉默效率分别为92.72%、86.16%和90.85%。但在这些经dsLmPIWI处理飞蝗的精子发生过程中均没有明显异常,精细胞形态和受精卵的孵化率均正常。而经dsLmpiwi1处理的飞蝗若虫存活率显著降低,其机理尚不清楚。4.飞蝗Lmprmt5基因的分子特性和功能分析分析发现LmPIWI亚家族蛋白N端均具有被PRMT5催化的基序。本文分离鉴定并分析了Lmprmt5基因的分子特性。表达特性分析显示Lmprmt5在精巢和卵巢中高水平表达,表达量最高的阶段是五龄若虫。利用RNAi技术对Lmprmt5基因的功能进行研究,结果发现沉默Lmprmt5飞蝗精子发生没有异常。综上,本文分析了飞蝗PIWI亚家族和prmt5基因的分子特性和表达特性,并利用RNAi技术对这些基因的功能进行了研究。在卵巢中这些基因不能被沉默,而在精巢中显著沉默的情况下,精巢和精细胞的发育也没有异常。但Lmpiwi1在维持飞蝗寿命或者存活率上有一定作用。这些研究结果为飞蝗中PIWI/piRNA功能和分子机制的后续研究提供了基础信息,为生殖系统RNAi机制的生物学意义提供一定参考。