赤拟谷盗(Tribolium castaneum)是危害严重的世界性储粮害虫。磷化氢(PH3)因其具有杀虫效果好、渗透力强、残留毒性低等特点，已经成为储藏物害虫治理中不可或缺的重要熏蒸剂。但是由于长期单一使用PH3，导致赤拟谷盗PH3抗性日益严重，对我国粮食安全构成巨大威胁。昆虫表皮是防止外源物进入虫体的第一道屏障，其在昆虫抗药性方面扮演着重要的角色。为探明表皮在害虫PH3抗性产生中的作用，本论文以赤拟谷盗为研究对象，以前期转录组数据为基础，综合运用生物信息学分析、RT-qPCR、RNAi等技术方法，解析3个表皮相关基因CP14.6(cuticle protein 14.6)、LCPA3A(larval cuticle protein A3A)和Yellow-h在赤拟谷盗PH3抗性形成中的重要作用，研究结果如下：
　　(1)赤拟谷盗3个表皮相关基因生物信息学分析
　　对赤拟谷盗CP14.6、LCPA3A和Yellow-h进行生物信息学分析，结果表明3个基因开放阅读框分别为504、594和840bp，分别编码167、197和279个氨基酸。CP14.6和LCPA3A均含有信号肽和保守几丁质结合域ChtBD4，Yellow-h则含有长度约为259个氨基酸的MRJP保守结构域。进一步进化树分析显示CP14.6和LCPA3A均属于表皮蛋白CPR家族RR2亚族，Yellow-h与黑腹果蝇DmYellow-h聚为一支。
　　(2)赤拟谷盗3个表皮相关基因的发育和组织表达模式
　　利用定量qPCR技术检测CP14.6、LCPA3A和Yellow-h在赤拟谷盗不同发育时期和组织部位的表达模式，结果表明：CP14.6在赤拟谷盗幼虫期表达量呈现先升后降的趋势，在预蛹期表达量最高且与其他时期表达量均存在显著性差异(P＜0.05)；CP14.6在赤拟谷盗头部表皮组织和翅中具有较高表达量，而在内部器官如脂肪体、肠道、马氏管中的表达量较低。LCPA3A主要在预蛹期大量表达，其表达量是幼虫期平均水平的11.67倍，且与其他发育时期表达量均存在显著性差异(P＜0.05)，在蛹期和成虫阶段表达量较少；LCPA3A主要在头部表皮组织表达，且与其它组织部位均存在显著差异(P＜0.05)。Yellow-h主要在成熟成虫期大量表达，与其他发育时期表达量均存在显著性差异(P＜0.05)，在幼虫期和蛹期表达量相对较低；Yellow-h主要在翅中高表达，与其他组织存在显著性差异(P＜0.05)；在胸、腹、足中表达量较低。
　　(3)赤拟谷盗3个表皮相关基因在不同抗性种群及PH3胁迫后的表达模式
　　研究3个表皮相关基因在不同种群中的表达模式，结果表明CP14.6和Yellow-h在抗性种群中的表达量显著高于敏感种群(P＜0.05)，二者表达量均随抗性水平增加呈上调趋势，且CP14.6和Yellow-h在抗性种群(SZ)表达量分别是敏感种群(XK)的4.92和13.85倍；LCPA3A在不同种群中的表达量随抗性水平增加呈下调趋势，在敏感种群XK中的表达量是抗性种群SZ的15.15倍。研究经PH3胁迫后3个基因的表达模式，结果表明：赤拟谷盗经PH3胁迫不同时间后，CP14.6和Yellow-h在敏感种群中的表达量分别平均下降约0.51和9.6倍；而在抗性种群中均呈现先升后降的趋势，即在6h时出现峰值，表达量分别是是0h的2.26和3.95倍。而LCPA3A在敏感种群中的表达量具有波动性，无明显规律；在抗性种群中表达量不断上升，处理20h时后的表达量是0h的97.91倍。
　　(4)基因沉默对赤拟谷盗磷化氢敏感性的影响
　　对赤拟谷盗分别注射CP14.6、LCPA3A和Yellow-h基因的dsRNA，降低相应基因在昆虫体内的表达水平，结果表明：CP14.6、LCPA3A和Yellow-h基因在赤拟谷盗敏感和抗性种群中均被有效沉默，其沉默效率范围为60.2%~80.7%。进一步赤拟谷盗磷化氢敏感性测定结果显示：分别沉默CP14.6和Yellow-h，试虫对PH3敏感性增强，敏感和抗性种群试虫死亡率相比未处理组分别上升28.89%、25.55%和41.11%、32.22%；而LCPA3A沉默后，试虫对PH3敏感性减弱，赤拟谷盗敏感和抗性种群试虫死亡率相比未处理组分别下降12.22%和6.67%。
　　结果表明，表皮相关基因CP14.6、LCPA3A和Yellow-h均与赤拟谷盗磷化氢抗性形成有着密切的相关性。