三叶斑潜蝇 Lirimyza trifolii（Burgess）和美洲斑潜蝇 Liriomyza sativae Blanchard（双翅目:潜蝇科）是两种为害蔬菜等园艺作物的近缘斑潜蝇。这两种斑潜蝇不断向世界各地入侵扩散,在其过程中还伴随着频繁的种间竞争和取代。昆虫短期暴露于温和低温后其耐寒性显著增强的现象被称为快速冷驯化（Rapid Cold Hardening,RCH）,这种现象是昆虫应对温度变化做出的快速适应。然而,快速冷驯化在昆虫低温生存中的作用往往被忽视或低估。许多研究多集中在三叶斑潜蝇和美洲斑潜蝇的长期温度适应方面,对这两种斑潜蝇快速冷驯化的研究相对较少。本研究旨在确定快速冷驯化对三叶斑潜蝇和美洲斑潜蝇的影响,并比较两者快速冷驯化能力的差异。此外,还从生理生化和分子水平研究了这两个物种快速冷驯化现象的机制。主要研究结果如下:（1）为了确定三叶斑潜蝇和美洲斑潜蝇的基础耐寒性和快速冷驯化能力的差异,本研究分别测定了两种斑潜蝇的识别温度,即致死率为80%的温度（LT80）。结果表明,在这两个物种的不同日龄蛹中,5日龄的蛹表现出最低的临界温度,在三叶斑潜蝇和美洲斑潜蝇中分别为-11.6和-8.9℃。进一步的将两种斑潜蝇暴露于6个不同的温和低温下（0-5℃）4小时,随后将其转入识别温度下处理2小时,比较其快速冷驯化反应。结果表明,在非致死低温下短期驯化后,两个物种的蛹的耐寒性都显著的增强,表明三叶斑潜蝇和美洲斑潜蝇蛹都具有快速冷驯化反应。在1℃下驯化三叶斑潜蝇5日龄和美洲斑潜蝇7日龄的蛹4小时,再将其放入识别温度后,记录了它们的最大存活率,分别获是91%和84%。此外,美洲斑潜蝇蛹的快速冷驯化作用可持续4小时,而三叶斑潜蝇的仅能维持2小时;同时快速冷驯化处理可使两种斑潜蝇蛹的识别温度显著的降低,说明经过快速冷驯化的蛹比直接暴露于低温胁迫下的蛹更加耐寒。本研究表明,三叶斑潜蝇的成虫存在快速冷驯化效应,而低温驯化未能诱导美洲斑潜蝇成虫产生快速冷驯化反应。（2）为了进一步揭示斑潜蝇快速冷驯化的生理与生化机制,本研究对其过冷点、脂肪酸和几种低温保护剂（甘油、海藻糖和葡萄糖）的含量进行了测定。结果表明,短期低温驯化显著降低了两种斑潜蝇蛹的过冷却点,但美洲斑潜蝇过冷却点的变化比三叶斑潜蝇的更加显著。在1℃下驯化4小时后,三叶斑潜蝇蛹的过冷却点从-19.1℃下降到-19.6℃,仅有微小变化;而美洲斑潜蝇蛹的过冷却点从-10.65℃下降到-12.48℃,具有明显变化。此外,在1℃下驯化4小时后,三叶斑潜蝇和美洲斑潜蝇中脂肪酸的整体不饱和程度没有显著的差异,这表明脂肪酸组成的重塑与斑潜蝇中快速冷驯化的关系不大。在对低温保护剂的研究中,海藻糖和葡萄糖在两种斑潜蝇中均未被快速冷驯化诱导,这表明海藻糖与葡萄糖不参与两种斑潜蝇的快速冷驯化过程。然而在两种斑潜蝇的快速冷驯化过程中,甘油的含量均显著增加,表明其在两种斑潜蝇蛹的生化调节中起着重要作用。（3）转录组测序分析被用于探究快速冷驯化过程中三叶斑潜蝇和美洲斑潜蝇基因转录水平的变化。转录组数据表明,共组装获得了 93166个单基因,其中34303个单基因在转录组文库中被注释。在1℃下处理4小时后,三叶斑潜蝇和美洲斑潜蝇中分别有268和606个基因出现差异表达,而将经过短时驯化再暴露于低温胁迫的蛹与直接暴露于低温胁迫的蛹进行比较发现,三叶斑潜蝇和美洲斑潜蝇中分别有60个和399个差异表达的基因。其中,细胞色素P450、表皮蛋白等基因在三叶斑潜蝇和美洲斑潜蝇各处理中均表现出差异表达。此外,包括半乳糖代谢和过氧化物酶在内的多条通路在快速冷驯化期间显著富集。这些结果表明,快速冷驯化显著激活了斑潜蝇中的转录调控机制,但美洲斑潜蝇中相关差异基因的数目和转录变化均比三叶斑潜蝇的更多和更大。本研究首先测定和比较了两种斑潜蝇快速冷驯化能力的差异,进一步采用液相色谱和气相色谱-质谱联用技术以及转录组测序分析揭示了两种斑潜蝇快速冷驯化的生理生化及分子机制。近几十年来,在全球气候变暖的背景下,特别是早春和晚秋的极端天气等不可预测性的增加,使得快速冷驯化在斑潜蝇种群越冬生存中发挥更重要的作用,并可能影响它们之间的种间竞争取代。对快速冷驯化现象的研究可为预测斑潜蝇种间竞争提供一个新的视角。此外,快速冷驯化机制的研究,对于理解昆虫的温度适应性也具有重要的理论价值。