桔小实蝇(Bactrocera dorsalis)是国际上重要的检疫害虫,已对我国果蔬产业的可持续发展造成巨大威胁。作为全变态昆虫,桔小实蝇幼虫化蛹过程对于其生长发育至关重要。因此,针对该生物过程的分子机制研究不仅可以让我们对昆虫生长发育有更深入的认识,且能够进一步帮助我们发现该害虫防治的新靶标。本研究利用高通量测序技术对桔小实蝇幼虫化蛹过程进行差异基因及通路筛选,结果发现了大量基因在该过程中发生显著性变化,其中包括氧化磷酸化通路基因,细胞色素P450,丝氨酸蛋白酶和表皮蛋白基因。结果进一步证明桔小实蝇化蛹过程受到蜕皮和保幼激素通路的特定基因协同调控。基因表达谱暗示几丁质酶(2,5,8,10),几丁质脱乙酰酶和几丁质合成酶1A参与桔小实蝇蛹壳的形成。对于蛹壳形成过程中的鞣化现象,我们发现酪氨酸代谢通路显著的富集,暗示多巴胺合成代谢通路在该过程中的重要功能。因此,我们选取酪氨酸代谢和多巴胺合成通路上的关键酶—酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase,Bd TH)为研究对象,挖掘其可能在桔小实蝇化蛹及蛹壳糅化过程中的重要功能。首先我们克隆获得该酶基因的cDNA序列,其开放阅读框包含1737 bp碱基序列,编码578个氨基酸序列。定量PCR结果表明Bd TH在老熟幼虫的表皮显著高表达,且其表达量在化蛹过程中显著升高,暗示Bd TH在蛹壳糅化过程中的重要功能。当我们注射dsBdTH,3-iodo-tyrosine(3-IT,TH酶的抑制剂)或者饲喂3-IT,均能造成桔小实蝇蛹壳糅化畸形,从而导致蛹大量死亡且不能正常羽化。同时,当我们注射大肠杆菌到老熟幼虫体内发现,3-IT处理的幼虫死亡率高达92%,且伴随着抗菌肽基因的显著下调,表明Bd TH参与桔小实蝇免疫调控。总而言之,本研究初步揭示了桔小实蝇化蛹过程的分子调控机制,且鉴于Bd TH在桔小实蝇蛹壳糅化过程中的重要功能,具有成为害虫防治新靶标的潜力。