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褐飞虱是亚洲国家水稻生产上重要害虫之一。由于长期的化学防治,褐飞虱对包括烯啶虫胺在内的多种杀虫药剂都产生了极其严重的抗药性。前期研究已经发现细胞色素P450多功能氧化酶和酯酶活性增强与褐飞虱对烯啶虫胺抗性密切相关,但对其介导的代谢抗性机制缺乏系统深入研究。基于此,本论文在探究褐飞虱抗烯啶虫胺品系交互抗性谱及参与抗性形成的重要P450和CarE基因功能的同时,以抗性相关基因表达调控为切入点,结合比较转录组分析,系统鉴定参与烯啶虫胺抗性的miRNAs,研究miRNA在褐飞虱对烯啶虫胺代谢抗性中的功能。主要研究结果如下:1.褐飞虱对烯啶虫胺抗性选育及抗性生化机制基于室内褐飞虱敏感品系（SS）和2017年采自河南信阳种群（XY）,通过室内连续多代汰选,获得两个抗烯啶虫胺的褐飞虱室内抗性品系（NR,RR=164.18倍;XY,RR=203.35倍）。交互抗性测定结果揭示烯啶虫胺与吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、氟啶虫胺腈、呋虫胺、环氧虫啶、醚菊酯和异丙威之间存在交互抗性,而与三氟苯嘧啶、毒死蜱和噻嗪酮之间不存在交互抗性。增效剂实验结果发现胡椒基丁醚（PBO）和磷酸三苯酯（TPP）均对两个抗性品系具有显著的增效作用,且两个抗性品系褐飞虱的P450和CarE的比活力均显著高于敏感品系,推测P450和CarE参与褐飞虱对烯啶虫胺抗性进化。2.褐飞虱抗烯啶虫胺相关P450基因鉴定及功能研究比较转录组分析发现抗烯啶虫胺褐飞虱品系较敏感品系共有1561个基因显著上调表达,986个基因显著下调表达。采用实时荧光定量PCR技术分析了54个P450基因在两个抗性品系和敏感品系中的相对表达量,发现共有9个P450基因CYP6ER1、CYP6FL3、CYP3115A1、CYP418A1、CYP302A1、CYP305A15、CYP4C76、CYP4FB1和CYP439A1在两个抗性品系中均显著上调表达,其中CYP6ER1、CYP302A1和CYP3115A1表达水平与抗性发展趋势密切相关。基于RNAi沉默CYP6ER1、CYP302A1和CYP3115A1可显著恢复抗烯啶虫胺褐飞虱的药剂敏感性。此外,转基因果蝇过表达进一步明确了CYP6ER1的过表达介导了褐飞虱对烯啶虫胺的抗性。3.褐飞虱抗烯啶虫胺相关CarE基因鉴定及功能研究基于褐飞虱基因组和三代全长转录组数据共鉴定了29个褐飞虱羧酸酯酶基因。系统发育分析显示29个CarE基因分布于7个进化枝,其中β-酯酶进化枝显著扩张。组织特异性表达分析发现15个β-酯酶基因在中肠或脂肪体中高表达,而2个乙酰胆碱酯酶基因在头部高表达,且16个CarE基因可被烯啶虫胺显著诱导表达。此外,采用实时荧光定量PCR分析了29个CarE基因在两个抗性品系和敏感品系中的相对表达量,发现共有4个CarE基因CarE1、CarE2、CarE9和CarE19在两个抗性品系中均显著上调表达。结合干扰技术进一步明确了CarE1的过表达介导了褐飞虱对烯啶虫胺的抗性。4.褐飞虱抗烯啶虫胺相关miRNA鉴定及调控P450和CarE基因表达机制采用RNAi沉默Dicer、AGO和Drosha可显著上调CYP6ER1、CYP302A1、CYP3115A1和CarE1基因的表达,表明miRNA参与了褐飞虱对烯啶虫胺的代谢抗性。通过Small RNA测序技术共鉴定了褐飞虱221个miRNAs,其中179个为新鉴定的miRNAs。其中在抗性品系中相对于敏感品系共有36个miRNAs显著下调表达和36个miRNAs显著上调表达。进一步基于miRNA-靶基因预测软件分析发现novel85和novel191分别靶向CYP6ER1和CarE1的ORF区域,同时,双荧光素酶实验证实了novel85和novel191分别与CYP6ER1和CarE1的ORF区域存在相互作用关系。此外,体内注射novel85和novel191类似物均可显著抑制CYP6ER1和CarE1的表达,进而增加褐飞虱对烯啶虫胺的敏感性,而注射novel85和novel191抑制剂则显著增加了褐飞虱对烯啶虫胺的抗性。以上研究结果表明novel85和novel191分别反向调控CYP6ER1和CarE1的表达进而介导褐飞虱对烯啶虫胺的抗性。以上研究为全面揭示褐飞虱对烯啶虫胺的代谢调控机制提供了重要的理论依据。