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几丁质广泛存在于真菌、昆虫和甲壳动物中，几丁质的合成是一个高度复杂的、多方面联系的一系列生化和生理过程。昆虫体内几丁质的生物合成通路在1962年首先被提出，始于海藻糖，终止于几丁质，其中共有8个酶参与，依次为海藻糖酶(Trehalase)、己糖激酶(Hexokinase)、葡萄糖-6-磷酸异构酶(Glucose-6-phosphate isomerase)、谷氨酸盐：果糖-6-磷酸转氨酶(Glutamine：fructose-6-phosphate aminotransferase)、葡糖胺-6-磷酸-N-乙酰转移酶(Glucosamine-6-phosphate N-acetyltransferase)、磷乙酰氨基葡萄糖变位酶(Phosphoacetylglucosamine mutase)、UDP-N-乙酰葡糖胺焦磷酸化酶(UDP-N-acetylglucosamine pyrophosphorylase)和几丁质合成酶(Chitin synthase)。这条通路在南方粘虫(Spodoptera eridania)等多种昆虫中相继被证明。但是，从基因水平研究几丁质合成却很少，研究较多的是海藻糖酶基因和几丁质合成酶基因。
海藻糖为昆虫的血糖，在脂肪体中合成并释放到血淋巴中，在昆虫发育和能量代谢中具有重要的作用。首先，我们采用HPLC系统测定了甜菜夜蛾5龄幼虫和蛹期血淋巴中海藻糖和葡萄糖的含量，发现它们之间呈负相关。其次，根据昆虫已知的基因设计引物先扩增到中间片段，再采用RACE的方法获得了甜菜夜蛾海藻糖酶(SeTreh-2)和海藻糖合成酶(SeTPS)基因。通过分析发现SeTreh-2编码645个氨基酸，推测的分子量和等电点分别为73.88kDa和6.01，并且包含一个跨膜结构，因此是膜结合海藻糖酶：而SeTPS编码826个氨基酸，推测的分子量为92.65kDa，等电点为6.69，Blast发现其包含了TPS(OtsA)和TPP(OtsB)两个结构域。Northern blot和RT-PCR分析表明，SeTreh-2在甜菜夜蛾的脂肪体、中肠和马氏管中有大量表达，而SeTPS只存在于脂肪体和马氏管中。这说明海藻糖可以在脂肪体和马氏管中合成，释放到血淋巴中并由其输送到各个组织，可以由中肠中的海藻糖酶降解，为各组织提供能量。SeTreh-2在脂肪体和马氏管中可能起平衡功能。我们采用RT-PCR结合Southern Blot的方法分析不同发育阶段中SeTreh-2基因的表达，结果发现SeTreh-2基因在脂肪体和中肠存在两种不同的表达模式，这显示出其功能的不同。SeTPS在脂肪体的表达与血淋巴中的海藻糖含量呈正相关，这表明海藻糖在甜菜夜蛾的脂肪体中通过SeTPS合成后，迅速地被释放到了血淋巴中，再随着血淋巴循环输送到其它的组织。在已经克隆得到的几丁质合成酶(SeCHSA和SeCHSB)cDNA和前面获得的SeTreh-2和SeTPS的基础上，构建了甜菜夜蛾的基因组文库，筛选得到了SeCHSA、SeCHSB、SeTreh-2和SeTPS的基因组DNA序列。通过与相关基因cDNA序列比对发现，SeCHSB、SeTreh-2和SeTPS分别包含24、13和12个外显子及23、12和11个内含子。Southern blot的结果表明：SeCHSB和SeTreh-2为单拷贝基因，且都存在两种类似的基因，而SeTPS为双拷贝基因。通过5’RACE确定基因的转录起始位点后，获得SeCHSA、SeCHSB和SeTPS基因的启动子序列分别为：1053bp、1640bp和3330bp。
为进一步研究转录因子对几丁质合成通路的调控，我们对获得的SeCHSA、SeCHSB和SeTPS基因的启动子序列进行了分析，发现其含有众多的转录调控因子的结合位点，其中fork head、CCAAT-Box、BR-C、GATA-Box和Pou的结合位点较多。我们又通过构建不同长度的启动子缺失片段荧光素酶报告基因转染到Hi5细胞系中，采用多功能荧光仪测定活性。结果分析表明，几丁质的合成受fork head转录因子的调控。因此，我们进而克隆获得了甜菜夜蛾fork head的cDNA，其编码353个氨基酸，预测分子量和等电点分别为38.99kDa和8.86。Northern blot和RT-PCR结果显示其在脑、中肠、脂肪体、表皮和马氏管中大量表达。Southern blot的结果表明其为单拷贝基因。这些结果阐明了几丁质合成通路中4个重要基因的特性，为其功能鉴定奠定了基础。