由于人类活动导致大气O3浓度不断升高，将对农业生态系统产生重大影响。已有研究表明，高浓度O3可通过寄主植物营养和抗性代谢改变“昆虫-植物-病毒”的相互作用关系，但是其内在机制仍有待阐明。B型和Q型烟粉虱（Bemisiatabaci）是重要的世界性入侵害虫，可介导多种植物病毒的传播。本文以B型和Q型烟粉虱-番茄（Solanum lycopersicum）-番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)三者为对象，在模拟O3浓度升高的野外开项式气室内，以植物激素（脱落酸、乙烯）信号途径突变体番茄为实验材料，深入研究O3浓度升高背景下烟粉虱适合度、传毒能力和TYLCV发生特征及其作用的分子机制，取得了以下研究结果:　　1)B、Q两种生物型烟粉虱适合度以及获毒能力对大气O3浓度升高的响应　　通过在模拟O3浓度升高的野外开顶式气室内观测B、Q两种生物型烟粉虱适合度以及获毒能力，发现O3浓度升高显著降低B型烟粉虱的种群丰度和产卵数量;相反，显著增加Q型烟粉虱的种群丰度和产卵量。进一步利用刺吸电位图谱技术(EPG)研究了烟粉虱的取食行为，结果表明:O3浓度升高条件下B型烟粉虱首次到达韧皮部时间明显增长，而Q型烟粉虱没有明显差异;B型烟粉虱吞咽韧皮部汁液的时间显著减少，而Q型烟粉虱显著增加。同时，O3浓度升高显著降低了B型烟粉虱获得病毒效率、饱和带毒量;相反，显著增加Q型烟粉虱的获毒效率和饱和带毒量。这些研究清楚表明，O3浓度升高抑制了B型烟粉虱的取食，进而降低了其传毒能力;而高O3浓度则有利于Q型烟粉虱的取食，增加了其传毒能力。　　2)O3浓度升高通过脱落酸信号通路降低了B型烟粉虱在番茄上的适合度　　进一步利用脱落酸(Abscisic acid，ABA)不合成突变体not植株及其野生型AC植株，深入分析了O3浓度升高下番茄对B型烟粉虱影响的机制。结果表明，O3浓度升高可诱导野生型AC番茄叶片胼胝质的积累，从而降低了烟粉虱种群数量并抑制了烟粉虱的取食;而在ABA突变体not植株上，高浓度的O3不能诱导胼胝质的积累，因此烟粉虱的种群数量和取食均未受到影响。如通过外源喷施ABA后，AC/ABA植株胼胝质含量进一步增加，O3浓度升高对烟粉虱的种群数量及韧皮部取食更加不利;而在AC/ABA植株上继续喷施胼胝质抑制剂2-DGG后，增高的O3则又不能诱导胼胝质的积累，烟粉虱的种群适合度未受影响。这些结果显示，高浓度O3可显著激活ABA信号而加速胼胝质的积累，从而不利于B型烟粉虱的韧皮部取食。　　3)O3浓度升高通过乙烯信号通路增加了Q型烟粉虱在番茄上的适合度　　O3浓度升高还可影响植物乙烯(ET)信号途径。通过利用ET突变体Nr植株及其野生型AC植株，深入研究了Q型烟粉虱适合度的作用，结果表明，在野生型AC植株上，O3浓度升高可激活植物ET信号途径，促进植物早衰，增加了叶片的必须氨基酸水平，从而有利于Q型烟粉虱种群的发生。而在突变体Nr上，O3升高引起的叶片早衰表现明显轻于野生型番茄AC植株，同时叶片必须氨基酸含量的增加幅度也相对较低。因此，尽管突变体Nr上，O3浓度升高有利于Q型烟粉虱种群的发生，但是其变化幅度明显低于AC野生型。说明O3浓度升高激活植物ET信号导致叶片必需氨基酸含量的增加，有利于Q烟粉虱的韧皮部取食。　　4)大气O3浓度升高对番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)的影响　　通过在番茄上接种TYLCV，观测了大气O3浓度升高对TYLCV的影响。发现O3浓度升高会延迟TYLCV的发病时间，而植物发病率、病情指数以及病毒拷贝数则显著增加。其中，在野生型AC植株上，O3浓度升高增加叶片胼胝质的积累，植物发病时间延迟;但是在ABA突变体not植株上，O3浓度升高不能诱导胼胝质积累，植物发病时间未受到影响。因此，TYLCV发病时间的延迟受到ABA信号诱导的胼胝质积累的调控。除了激素信号外，植物RNA沉默途径在调控植物病毒复制过程中也至关重要。经测定TYLCV相关的RNA沉默信号基因的表达量发现，O3浓度增加显著降低AC和not植株上AGO4基因的表达量，植物病毒拷贝数、发病率以及病情指数增加。这些结果表明，O3浓度增高一方面激活ABA信号提高胼胝质含量不利于TYLCV的运输，另一方面抑制RNA沉默途径的AGO4基因有利于TYLCV的复制。显示，在O3浓度不断增加的背景下，尽管TYLCV的发病时间会被延迟，但却面临着更严重的病毒病爆发而带来的经济损失。　　本论文系统研究了大气O3浓度升高背景下，入侵性烟粉虱(B、Q)适合度和获毒能力的响应特征及内在机制，为全球气候变化下开展不同生物型烟粉虱和TYLCV的治理、防控以及预测预报提供科学依据。主要的创新点体现在:　　1、明确O3浓度升高对烟粉虱适合度以及获毒能力的影响存在生物型特异性:高O3浓度对B型烟粉虱不利，而Q型烟粉虱有利;　　2、揭示植物ABA信号通路在调控B型烟粉虱和TYLCV病毒响应O3浓度升高过程的作用机制;　　3、阐明植物ET信号通路在调控Q型烟粉虱响应O3浓度升高过程的分子机理。