细胞色素P450是最古老、最庞大的超基因家族,作为昆虫最重要的解毒酶系之一,不仅与昆虫蜕皮激素、保幼激素和信息素等合成关系密切,并且在昆虫代谢杀虫剂和植物次生代谢物方面起着非常重要的作用。草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda属鳞翅目夜蛾科灰翅夜蛾属,是起源于北美洲、南美洲的热带和亚热带地区的一种多食性害虫。因其具有强大的迁飞能力、繁殖能力以及适应能力和耐药性,已成为最难防治的农业害虫之一。在采用化学方法控制草地贪夜蛾的过程中,必须克服草地贪夜蛾对杀虫剂产生抗药性这一大难题。本试验以草地贪夜蛾为实验对象,通过对其他昆虫CYP4G15和CYP4L4基因序列进行比对设计简并引物,使用PCR扩增方法成功克隆出两基因全长序列,采用RT-q PCR方法检测CYP4G15和CYP4L4在草地贪夜蛾不同发育阶段和各组织部位表达的差异及分布,以及在虫螨腈和茚虫威胁迫下的表达水平,并采用RNAi方法对草地贪夜蛾CYP4G15和CYP4L4在响应杀虫剂胁迫下的分子机制作出解释,以期为解决草地贪夜蛾对杀虫剂产生抗性这一重大科学问题提供依据,取得了以下研究结果:1.草地贪夜蛾CYP4G15和CYP4L4的克隆及时空表达。使用PCR扩增方法成功克隆出CYP4G15和CYP4L4 cDNA全长序列,其中CYP4G15开放阅读框长1692 bp,编码563个氨基酸,CYP4L4开放阅读框长1479 bp,编码492个氨基酸。并采用RT-q PCR方法检测两基因在草地贪夜蛾不同发育阶段、不同组织的表达情况。结果显示,两基因均在草地贪夜蛾低龄幼虫期表达量较高,CYP4G15在草地贪夜蛾表皮表达量最高,CYP4L4在草地贪夜蛾前肠表达量最高。2.杀虫剂混配对草地贪夜蛾的毒力测定及杀虫剂胁迫下CYP4G15和CYP4L4的表达。以茚虫威和虫螨腈及其混配制剂对草地贪夜蛾3龄幼虫进行室内毒力测定,采用共毒系数方法,成功筛选出共毒系数大于120的配比。其结果显示,虫螨腈:茚虫威=1:5、2:5、1:10、1:15这些配比的共毒系数大于120,表明在上述配比下,虫螨腈和茚虫威混配对草地贪夜蛾幼虫的杀虫效果有增效作用。CYP4G15和CYP4L4在两杀虫剂的胁迫下,其表达量均呈现上调,说明茚虫威和虫螨腈两种杀虫剂能够诱导CYP4G15和CYP4L4表达,两条基因可能参与草地贪夜蛾代谢虫螨腈与茚虫威的过程。3.基于RNAi的草地贪夜蛾CYP4G15和CYP4L4功能分析。在体外合成dsRNA,以注射法将dsRNA导入草地贪夜蛾幼虫体内,以RT-q PCR方法筛选两基因的沉默最佳浓度以及对药剂处理后两基因的沉默时效进行检测,筛选出ds CYP4G15和ds CYP4L4的最佳干扰浓度分别为:2000 ng/μL、1000 ng/μL。注射dsRNA后以虫螨腈和茚虫威的LC20处理,两基因在前12 h基本没有沉默效果,ds CYP4G15和ds CYP4L4均在虫螨腈处理24 h后干扰效率最佳,分别为:70%、67%。ds CYP4G15在茚虫威处理24 h后干扰效率最佳,为78%,ds CYP4L4在茚虫威处理36 h后最佳,为62%。以dsRNA最佳干扰浓度注射草地贪夜蛾幼虫后,再使用虫螨腈和茚虫威对其进行室内毒力测定。在24 h和48 h进行死亡数据统计,发现虫螨腈处理24 h后注射ds CYP4G15和ds CYP4L4的致死中浓度值相比注射ds GFP对照分别下降3.15、1.68倍,48 h后致死中浓度值分别下降2.89、2.04倍。茚虫威处理24 h后注射ds CYP4G15和ds CYP4L4的致死中浓度值相比注射ds GFP对照分别下降2.19、1.5倍,48 h后致死中浓度值分别下降3.48、1.06倍。对每个处理的死亡率进行比较,发现在相同浓度下,注射ds CYP4G15和ds CYP4L4的死亡率均比注射ds GFP的高,但是在注射dsRNA 48 h后茚虫威处理出现注射ds CYP4L4的死亡率低于注射ds GFP的死亡率。结合致死中浓度以及死亡率的变化,得出注射ds CYP4G15和ds CYP4L4会使草地贪夜蛾对虫螨腈和茚虫威两种杀虫剂的敏感性升高。