棉铃虫Helicoverpa armigera（Hübner）和烟青虫Helicoverpa assulta（Guenée）是我国重要的农业害虫,它们属于近缘种昆虫,其形态特征极为相似,但是食性范围差异却很大。棉铃虫是典型的多食性昆虫,能取食约40科200余种植物,包括棉花、小麦、玉米、番茄、花生、烟草等农作物;而烟青虫仅取食烟草、辣椒等茄科植物,属于寡食性昆虫。本文以棉铃虫和烟青虫为研究对象,对这两种近缘种昆虫与烟草互作的差异进行研究,揭示多食性和寡食性昆虫对其共同寄主植物的适应性差异及其机制。主要研究结果如下:1.棉铃虫和烟青虫对烟草的适应性差异本论文用烟草叶片组织和人工饲料分别饲喂棉铃虫和烟青虫幼虫,比较分析二者的存活率、化蛹率、生存曲线,成虫的产卵量和羽化速率等生命指标,结果表明,用人工饲料饲喂棉铃虫和烟青虫,二者的存活率、化蛹率、羽化率均没有显著差异;相反的,棉铃虫和烟青虫取食烟草叶片处理组中,棉铃虫的存活率、化蛹率均显著低于烟青虫。另外,为了进一步探究寄主植物对棉铃虫和烟青虫成虫产卵行为的影响,本论文比较分析了棉铃虫和烟青虫分别在塑料桶和整株烟草上的产卵量,结果表明在塑料桶中,棉铃虫的总产卵量显著高于烟青虫（4.0倍）,相似的,在整株烟草上棉铃虫的总产卵量显著高于烟青虫（2.6倍）。以上结果表明,与棉铃虫相比,烟青虫对烟草具有较强的适应性。2.烟草响应棉铃虫和烟青虫取食的防御反应差异本论文通过比较分析烟草响应棉铃虫和烟青虫取食产生的的防御反应发现,与烟青虫相比,棉铃虫幼虫取食烟草后显著诱导了烟草叶片组织中茉莉酸途径和相关防御通路的基因（LOX、AOS、PPO和PI）的表达水平;相反地,棉铃虫取食显著抑制了烟草叶片组织中的水杨酸含量。另外,棉铃虫取食对烟草根组织的烟碱合成途径关键基因（QPT）的诱导水平显著低于烟青虫取食的诱导水平。以上结果表明,棉铃虫能够诱导烟草产生更强的茉莉酸途径防御反应,但是烟青虫能够诱导烟草产生更多的防御性次生物质烟碱。3.棉铃虫和烟青虫对烟草防御毒素烟碱的耐受性和代谢差异及机制为了明确棉铃虫和烟青虫对烟草适应性差异的机制,本论文通过生物测定比较了烟青虫和棉铃虫对烟碱的敏感性,通过高效液相色谱检测了棉铃虫和烟青虫取食含烟碱的人工饲料后对烟碱的排泄效率、两者粗酶液对烟碱的解毒代谢差异以及烟碱诱导前后两者解毒代谢酶活性差异。结果表明,与棉铃虫相比,烟青虫对烟碱具有更强的耐受能力,二者对烟碱的排泄效率没有显著差异,但是烟碱处理烟青虫能够显著诱导更高水平的细胞色素P450s和谷胱甘肽S转移酶（GST）活性,从而增强其对烟碱的解毒代谢能力。4.棉铃虫对烟草弱适应性的跨代效应比较分析人工饲料和烟草叶片对棉铃虫生长发育的影响,结果表明,与饲喂人工饲料相比,取食烟草叶片显著抑制了棉铃虫幼虫的存活率、化蛹率、产卵量和卵的孵化率。但这种影响在人工饲料饲喂时没有区别,表明棉铃虫对烟草的弱适应性可以跨代传递。进一步对取食人工饲料和烟草叶片的棉铃虫成虫48小时内产的卵进行转录组分析发现,与取食人工饲料组相比,幼虫期取食烟草的棉铃虫成虫产的虫卵中有多个解毒代谢相关基因显著高表达,这些高表达的解毒代谢基因可能是可遗传的寄主适应性相关的基因。综上所述,本研究发现多食性昆虫和寡食性昆虫对同一寄主的适应性不同,烟青虫对寄主烟草的适应性更强。相应的,寄主烟草对多食性昆虫和寡食性昆虫的防御也有差异,与棉铃虫相比,烟青虫可诱导烟草产生更多的烟碱,但同时发现烟青虫对烟碱的耐受性和解毒代谢能力更强。表明多食性昆虫与寡食性昆虫的进化可能通过由多食性向寡食性方向演变。同时发现棉铃虫对烟草的弱适应性具有跨代效应。