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小菜蛾Plutella xylostella (Linnaeus) (Lepidoptera:Plutellidae)是危害十字花科蔬菜最严重的害虫之一,广范分布于世界各地。景观生态学的研究表明,景观多样性和海拔对昆虫的生存和发育有很大的影响,这为控制小菜蛾提供了新思路。因而,研究小菜蛾在不同景观条件下适生性的改变及其适应机制将为控制小菜蛾提供有力的理论依据。本论文研究了不同景观多样性和海拔高度对小菜蛾种群适生性的影响,并利用RNA-seq技术揭示其适应的分子机制。主要结果如下:1.随景观多样性的增加(非作物生境比例,漳浦:30%~59%,建瓯:29%~60%),小菜蛾种群数量逐渐降低,而其产卵量呈先升高后降低的趋势,取食量没有表现出显著差异。而随景观尺度的增大(边长为L的正方形,L分别为50m,100 m和200 m),小菜蛾的种群数量升高,且离作物边缘越远小菜蛾种群数量越高。2.在海拔226 m采集的小菜蛾样本,其个体最小,表现为蛹重和成虫体重最轻,成虫体长和翅面积最小。但是其取食量最大,交配成功率和产卵量也最高,其种群内禀增长率(r)、周限增长率(λ)和净生殖力(R0)都是最高的。说明在调查的5个海拔中,海拔226 m是最适合小菜蛾种群繁殖的海拔高度。在高海拔地区(AL:860 m至1020 m),小菜蛾个体增大,这可能与促进生长的基因(Px008118)的表达量上升,而抑制生长的基因(Px010230)表达量下降有关,而较大的个体有利于小菜蛾的生存和交配。此外,与免疫相关的基因如Homelin免疫球蛋白基因和酚氧化酶(PO)的基因的表达量上升;与自身保护功能相关的过氧化氢酶(CAT)基因和过氧化物酶(POD)基因的表达量也上升。结果表明海拔影响小菜蛾体内基因的表达,通过改变其外部形态和内部生理反应,提高了其生存能力。所以,在高海拔地区其幼虫仍有较高的存活率。3.高海拔地区小菜蛾产卵量降低,成虫寿命变短。这可能是小菜蛾在高海拔地区维持生存,消耗了较多的能量,而减少对繁殖的投入导致的。对与能量代谢相关的基因表达分析发现,小菜蛾体内胰岛素的分泌基因表达量上升,胰岛素降解酶(IDE)基因表达量下调,这会导致胰岛素含量增多。而且,糖酵解途径的关键酶磷酸葡萄糖异构酶(PGI)基因和三羧酸循环的关键酶琥珀酸脱氢酶(SDH)基因的表达量也明显上升。这表明在高海拔地区小菜蛾维持较高的生存能力要消耗更多的能量。4小菜蛾保幼激素酯酶(JHE)基因表达量上升、保幼激素环氧水解酶(JHEH)基因表达降低和保幼激素结合蛋白(JHBP)基因的表达明显增加,这些蛋白酶相互作用可能提高小菜蛾体内保幼激素的滴度。同时小菜蛾的雌雄性比和卵孵化率提高,这在一定程度上可以弥补小菜蛾产卵量降低导致的数量上的不足。可见,这不同景观条件下,小菜蛾都有一个在生存、繁殖和后代生存之间权衡的过程。面对不利环境,小菜蛾选择增加对生存和后代生存的能量投入,而减少对繁殖的投入,以而获得最大的适合度,这些适应性特征的变化确保小菜蛾可以在不利环境中保持种群的延续。