甘蔗(Saccharum spp.hybrids.)是我国最重要的糖料作物,同时它还能被用来制造乙醇,因此也是潜在的能源作物。甘蔗产业的健康发展,对整个国民经济的发展具有重要影响。然而甘蔗由于生长周期较长,且多年宿根,极易受到各种驻杆和食叶害虫影响,因此甘蔗虫害是制约甘蔗产业健康发展的一个重要因素。粘虫Mythimna separata(Walker),属鳞翅目夜蛾科,是典型的远距离迁飞害虫,可以取食危害玉米、水稻等100多种经济作物。在我国蔗区,粘虫的间断性暴发,对甘蔗健康生产也带来了及其严重的影响。选育和利用抗虫品种,是目前公认的最根本、经济有效和对环境影响最少的办法。目前甘蔗抗虫研究要集中在品种或种质的抗虫性鉴定等方面,缺乏对甘蔗抗虫机理的研究,限制了甘蔗抗虫基因的挖掘和利用。本研究利用广泛靶向代谢组学技术,结合前期测定的转录组结果联合分析,挖掘甘蔗在粘虫取食后不同时间点体内代谢通路上的基因表达和代谢产物变化。再根据筛选到的代谢产物,对粘虫进行生物测定,以检测鉴定植物源代谢产物对昆虫生长发育和化学农药协同作用的影响,为绿色农药的开发奠定基础。本次实验的主要结果如下:1.本次粘虫取食胁迫条件下的代谢组测定共检测到了339种代谢物,其中在12h处理组共筛选到了40种差异代谢物,在24h处理组共筛选到了55种差异代谢物。按照分类主要包括黄酮类、脂类、酚酸类、氨基酸及其衍生物、核酸及衍生物和生物碱等物质;2.将差异代谢物进行KEGG注释分析,可以发现差异代谢物主要富集在苯丙烷代谢途径、黄酮类物质合成、次级代谢物合成、氨基酸代谢、碳水化合物代谢等途径;3.将检测到的代谢物结合植物防御代谢途径进行分析可以发现,碳水化合物代谢途径、苯丙烷类代谢途径、尼古丁合成代谢途径均表现为增强,而氮代谢途径中的氨基酸含量未发生明显变化。同时,与植物中与细胞壁合成密切相关的阿魏酰类物质的含量显著增加,与活性氧代谢相关的谷胱甘肽的含量也表现为显著增加;4.从差异代谢物中遴选出6-羟基烟酸、对氨基苯甲酸和绿原酸这三种具有潜在“抗虫”效果的差异代谢物进行生物测定,发现长期饲喂含绿原酸饲料对粘虫幼虫具有致死效果,饲喂含对氨基苯甲酸饲料的粘虫幼虫出现化蛹率下降、羽化时间延长等现象;5.通过将植物代谢产物与蔗田常用化学杀虫剂混用发现,对氨基苯甲酸与氯虫苯甲酰胺混用具有增效作用,而其他物质与杀虫剂的混用均未发现明显的增效作用。