儿丁质在昆虫(螨)生长发育过程中发挥着关键作用。昆虫(螨)在生长发育过程中依赖于几丁质合成和代谢的调控。几丁质广泛存在于原生动物、线虫、昆虫(螨)和甲壳类动物体内,由于在植物和哺乳动物体内没有几丁质,因此几丁质的合成与代谢成为目前昆虫(螨)生长发育研究的热点。柑橘全爪螨Panonychus citri(McGregor)是一种世界性的害螨,寄主范围广,可为害多达112种植物。在我国,该螨发生面积广、为害时间长、种群密度高,是我国柑橘产区最为重要的害螨。柑橘全爪螨以刺吸方式取食嫩梢、叶片、果皮,造成落叶落果,严重影响品质和产量。由于采取集约化栽培管理模式,橘园植物单一,加之过度依赖于化学防治,大量杀死橘园害螨天敌,破坏橘园生态系统平衡,导致其抗性发展迅速。因此,寻找新的途径取代传统农药防治柑橘全爪螨变得尤为重要。本学位论文围绕柑橘全爪螨生长发育过程中几丁质生物合成与代谢调控这一科学问题,基于转录组数据分析,围绕几丁质合成与代谢途径中关键基因的分子特性及功能,开展了较为系统的研究工作。主要研究结果如下：1柑橘全爪螨田间种群抗药性监测利用改进后的叶碟浸渍法,对采自四川、重庆共8个地理种群(室内敏感品系、北碚、长寿、万州、奉节、武隆、安岳和泸州)的柑橘全爪螨对5种杀螨剂(阿维菌素、哒螨灵、甲氰菊酯、联苯菊酯和丁氟螨酯)的抗性水平进行了监测。就杀螨活性而言,5种杀螨剂中哒螨灵的杀螨活性最强,8个地理种群对其表现最为敏感；丁氟螨酯、阿维菌素和甲氰菊酯的杀螨活性次之,联苯菊酯的杀螨活性最差。5种杀螨剂杀螨活性由高到低依次为：哒螨灵、丁氟螨酯、阿维菌素、甲氰菊酯和联苯菊酯。2.柑橘全爪螨几丁质合成酶1基因克隆及表达特性分析基于柑橘全爪螨转录组数据库,利用RT-PCR结合RACE技术,克隆获得柑橘全爪螨几丁质合成酶1(Chitin synthase,CHS1)基因的cDNA全长序列,GenBank登录号为KF241748。利用基因组DNA作为模板扩增发现该基因不具有选择性剪切现象,仅含有1个可变外显子PcCHS1b。该基因开放阅读框4,305bp,编码1,535个氨基酸残基。与二斑叶螨、转基因捕食螨以及昆虫几丁质合成酶进行氨基酸序列比对,结果表明PccHSI含有非常保守的特征位点：N端跨膜结构域,含有11个跨膜超螺旋；中心催化结构域,包括“EDR”和‘’QRRRW"两个几丁质合成酶特征序列；C端跨膜结构域,含有1个"TWGTR"特征基序及7个跨膜超螺旋,其中有5个超螺旋紧随中间的催化结构域。通过构建几丁质合成酶1基因系统发育树发现PcCHSl与二斑叶螨CHSl聚为一支,说明柑橘全爪螨CHS1同二斑叶螨CHSl在生理功能、进化关系上具有相似性。在柑橘全爪螨生长发育过程中,PcCHSl在卵期表达量最高,其次为幼螨和若螨期,在成螨期表达量最低。使用不同浓度的除虫脲(Diflubenzuron, DFB)处理柑橘全爪螨幼螨6h后,PcCHSl基因的表达量显著高于对照组,推测可能是由于柑橘全爪螨几丁质合成途径受阻后CHS1基因补偿性调节所造成的。通过微量酶标板法对柑橘全爪螨不同发育阶段、除虫脲药剂处理下几丁质含量进行测定,结果显示,柑橘全爪螨几丁质含量随着生长发育呈现出先升高后降低的趋势,其中几丁质含量在幼螨期最高,随后逐渐降低,至成螨期几丁质含量降到最低。对不同浓度DFB处理6h后幼螨几丁质含量测定结果发现,不同浓度药剂处理后幼螨几丁质含量均显著降低,其中经LC10药剂处理后幼螨几丁质含量仅为对照的一半,而经LC30和LCso浓度药剂处理后相对于LClo浓度处理虽有所上升,但仍显著低于对照害螨几丁质的含量。3.柑橘全爪螨几丁质酶基因克隆、表达特性及功能分析克隆获得了柑橘全爪螨3个几丁质酶基因cDNA全长序列,分别命名为PcChtI、PcCht2和PcCht4, GenBank登录号分别为KJ528304、KP319018和KJ528305。PcChtl开放阅读框1,695 bp,编码564个氨基酸残基。PcChtl基因组序列与cDNA序列比对发现二者序列一致,不包含有内含子,仅由一个外显子组成。PcCht2开放阅读框1,935 bp,编码644个氨基酸残基。PcCht4开放阅读框1,587bp,编码528个氨基酸残基。基因组测序发现,PcCht4基因组序列(KJ609684)含有8个外显子和7个内含子,且7个内含子均在保守区域内,均具有GT-AG特征序列。预测PcCht1、PcCht2和PcCht4蛋白质分子量分别为62.7 kDa、70.7 kDa和59.9 kDa,等电点分别为5.6、8.5和6.0。构建系统发育树发现这3个基因分别与二斑叶螨TuCht1、TuCht2和TuCht4聚为一支。RT-qPCR结果分析表明,PcCht1、PcCht2和PcCht4的表达量在卵至幼螨阶段显著上升,在幼螨期达到最高,可能与几丁质酶主要在柑橘全爪螨生长发育过程中对于幼螨蜕皮发挥重要作用有关。DFB能不同程度诱导3个几丁质酶基因表达上调,并具有一定的浓度效应。成功构建柑橘全爪螨人工饲喂RNAi研究技术体系,对柑橘全爪螨的幼螨饲喂人工合成的PcChtl和PcCht4基因的dsRNA,结果发现对PcChtl的沉默效率最高,达到55%,且能观察到一定的异常表型,其死亡率和48 h后蜕皮率分别为60.9%和10.9%,而对PcCht4的RNAi沉默效率仅为10.9%,且末观察到表型异常现象。综上所述,本研究运用改进后的叶碟浸渍法对采自四川、重庆8个地理种群柑橘全爪螨田间种群抗药性水平进行了监测；基于柑橘全爪螨转录组数据库,克隆获得了柑橘全爪螨4个儿丁质合成与代谢途径中关键基因的cDNA全长序列,并进行了生物信息学分析；运用RT-qPCR技术系统解析了这4个基因在柑橘全爪螨不同发育阶段、药剂处理下的表达特性；采用微量酶标板法分析了柑橘全爪螨不同发育阶段及药剂诱导下的儿丁质含量；成功构建了柑橘全爪螨RNAi研究技术体系,并利用饲喂法对其中的2个基因进行了功能验证。研究结果丰富了柑橘全爪螨几丁质合成与代谢途径的基础生物学信息,为进一步探索几丁质合成与代谢途径重要基因的生物学功能提供基础数据支撑,并为基于几丁质合成与代谢途径基因的柑橘全爪螨调控提供了理论依据。