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朱砂叶螨（Tetranychus cinnabarinus）是一种可危害多种农作物的重要农业害螨。目前,农业害螨的防治还是以化学农药为主,但由于单一农药的大量重复使用以及害螨属于r-对策类生物导致其抗性水平急剧上升,目前已经对大部分杀螨剂均产生抗性,在农业和经济上均造成不可逆的损失。甲氰菊酯是一种拟除虫菊酯类杀虫（螨）剂,目前世界上多个地区的农业害螨均对甲氰菊酯产生了一定程度的抗药性,其抗性机制的研究也取得了一定的进展。短链脱氢酶（Short chaindehydrogenases/reductases,SDRs）是一类古老的超家族酶系,广泛分布于真核和原核生物中,已有的研究表明其主要功能是参与生物的生长发育,同时也能代谢多种内源和外源物质（药物）。前期的研究发现朱砂叶螨甲氰菊酯抗性品系的SDR基因表达量显著高于敏感品系,说明朱砂叶螨对甲氰菊酯抗性形成可能与SDR有关。目前有关SDR与害螨抗药性的研究未见报道,研究SDR与朱砂叶螨抗药性的关系不仅能丰富朱砂叶螨代谢抗性机制,也能为朱砂叶螨的综合防治提供理论支撑。因此,本论文以实验室的转录组和基因芯片数据为基础,通过表达模式分析和RNA interference（RNAi）及原核表达技术研究SDR在室内朱砂叶螨甲氰菊酯抗性（Fenpropathrin resistant,FeR）品系和敏感（Susceptible,SS）品系之间的表达差异,以期明确SDR介导抗性的机制。本学位论文的主要研究结果如下:1.朱砂叶螨甲氰菊酯抗性品系和敏感品系的生物测定和SDR酶活性测定生物测定结果显示甲氰菊酯对朱砂叶螨FeR品系和SS品系的致死中浓度(LC50)为64621.39 mg/L和583.72 mg/L,抗性倍数达到了110倍。SDR粗酶酶活性测定结果显示FeR品系酶活为0.1041±0.0197 nmol/mg Pro.min-1,SS品系酶活为0.0451±0.0109 nmol/mg Pro.min-1,其中FeR品系的SDR酶活性是SS品系的2.31倍。酶活测定结果表明甲氰菊酯抗性品系SDR活性显著高于敏感品系,暗示着SDR可能参与朱砂叶螨对甲氰菊酯抗性产生。2.朱砂叶螨与甲氰菊酯抗性相关SDR基因克隆、序列和表达模式分析通过对前期的转录组和基因芯片数据分析,发现了2条SDR Unigenes（UN9502和UN13129）在甲氰菊酯抗性品系中高表达,进一步的qPCR结果显示:相对于SS品系,两条SDR基因在抗性品系中均显著高表达,上调倍数分别是3.13倍和6.27倍。通过reverse transcription PCR技术成功克隆出朱砂叶螨SDR基因UN9502的cDNA全长序列,命名为TcSDR112C1,开放阅读框长867 bp,编码288个氨基酸,蛋白分子量为31.6 kDa,提交到GeneBank获得登录号MG595714;并获得UN13129的片段序列,336 bp,编码112个氨基酸。对TcSDR112C1基因生物信息分析,其含有SDR Classical家族的特征序列:靠近N端的NADPH结合区域TGxxxGxG和下游的YxxxK底物结合催化区域,并且进化树分析其属于SDR112C亚家族。对朱砂叶螨FeR品系和SS品系不同发育阶段的SDR基因mRNA表达水平进行检测,发现两条SDR基因均在成螨中表达量最高。甲氰菊酯诱导后检测目的基因的mRNA水平发现,在24 h内两条基因均在FeR品系中呈现动态变化,UN13129和TcSDR112C1分别在6 h和12 h上升后下降;在SS品系中TcSDR112C1基因表达量上升后下降,而UN13129则在6 h和12 h表达量无显著变化,在24 h显著下调。结果表明两条SDR基因在甲氰菊酯诱导下均有响应,且在抗性品系中响应更明显。3.朱砂叶螨SDR基因的RNAi研究朱砂叶螨的RNAi采用叶碟吸收饲喂法,在分别饲喂目的基因dsRNA后,在FeR品系中TcSDR112C1和UN13129沉默效率分别为53.19%和62.89%,SDR粗酶酶活性分别降低44.96%和24.87%,对甲氰菊酯的敏感性(LC10、LC30和LC50三个药剂浓度)分别上升16.31%、17.21%、21.76%和14.62%、15.96%、16.46%;SS品系中目的基因的沉默效率为48.80%和57.17%,但对甲氰菊酯的药剂敏感性无显著变化。同时干扰FeR品系两条目的基因时,TcSDR112C1和UN13129沉默效率分别为48.43%和54.11%,朱砂叶螨体内SDR粗酶酶活性降低59.74%,对甲氰菊酯敏感性上升20.49%、26.26%和30.08%。RNAi研究结果表明朱砂叶螨SDR与甲氰菊酯的抗性形成有关,并且可能是以基因间协同的方式介导抗性。4.朱砂叶螨TcSDR112C1基因原核表达研究通过大肠杆菌表达系统对TcSDR112C1基因进行体外重组表达,获得重组蛋白并在体外进行相关功能研究。TcSDR112C1基因在体外成功重组表达,但无可溶的蛋白,全部以包涵体的形式存在;进行包涵体复性后,虽然得到可溶蛋白,但由于复性造成结构的变化而丧失活性。后续可更换表达系统进行体外重组表达,进而研究重组蛋白与甲氰菊酯的互作。总结,通过粗酶酶比活的测定、药剂诱导实验表明SDR与甲氰菊酯抗性形成有关,并有RNAi进一步的证明了这种抗性相关关系。