华山松大小蠹(Dendroctonus armandi)是我国秦岭巴山林区中最具破坏性的森林害虫之一。华山松大小蠹主要危害30年以上的华山松(Pinus armandi)健康木,给华山松天然次生林和人工林带来毁灭性的灾害。小蠹虫利用自身和共生真菌的酶代谢和生理生化作用克服寄主树木的原生性和诱导性抗性,从而完成在寄主树木树干组织内的生存和生活史,其中解毒酶基因不仅能降解寄主树木次生性萜类物质的毒素,还参与小蠹虫体内信息素和激素的合成。本研究以华山松大小蠹为研究对象,通过对华山松大小蠹谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)和羧酸酯酶(Car Es)基因的系统发育,华山松大小蠹GSTs和Car Es基因在不同发育时期的表达,GSTs基因在不同组织部位的表达差异,华山松大小蠹GSTs和Car Es基因对华山松挥发性物质的表达响应,以及华山松大小蠹不同世代间体重、能量物质储存和解毒酶活性的差异等研究,旨在揭示华山松大小蠹主要解毒酶基因表达与克服寄主华山松抗性的机制。研究结果如下:1.华山松大小蠹第一代成虫中雄虫的比例为45.79%,而第二代为39.70%。不同性别和不同世代的华山松大小蠹体重、能量物质储存和解毒酶活性均存在显著性差异,其中雌虫具有更大的体重和更多的脂肪储存。2.克隆获得华山松大小蠹谷胱甘肽S-转移酶基因(GSTs)家族16个全长序列,分别属于delta、epsilon、sigma和theta 4个亚族。多重序列比对分析表明,华山松大小蠹Da GSTs基因与其他昆虫的GSTs基因具有高度的同源性。克隆得到了华山松大小蠹8个Car Es基因,其中Da Car E3,Da Car E5和Da Car E6属细胞溶质型,Da Car E1,Da Car E2,Da Car E4,Da Car E7和Da Car E8属分泌蛋白型。8个华山松大小蠹Car Es基因与鳞翅目和双翅目Car Es基因无密切的亲缘关系。3.华山松大小蠹GSTs基因在不同发育时期和入侵成虫不同性别的表达水平有显著差异。华山松大小蠹GSTs基因在雌虫中上调表达,在雄性中下调表达,与雌虫首先入侵寄主树木克服寄主树木萜烯类防御性物质有关。华山松大小蠹所有GSTs基因在雄性触角中均上调表达,说明GSTs基因参与华山松大小蠹信息传递和气味代谢。此外,取食寄主韧皮部的雌虫GSTs基因均上调表达,说明GSTs基因参与华山松大小蠹对寄主萜烯类物质的代谢。4.在华山松大小蠹不同发育时期Car Es表达水平存在显著差异,其中Da Car E1-Da Car E4呈现稳定的转录表达,而Da Car E5-Da Car E8在老熟幼虫、化蛹和蛹羽化阶段表达水平显著差异;Da Car E1-Da Car E7在雌雄迁飞成虫中的表达水平无显著差异,这与其行使的特殊功能和参与特定的行为有关。随华山松大小蠹取食寄主韧皮部时间的延长,Car Es基因的表达水平存在显著差异。5.华山松大小蠹取食不同饲料后,成虫主要解毒酶基因的表达水平存在显著差异,含有华山松韧皮部组织和(-)-α-蒎烯、(-)-β-蒎烯、(+)-3-莰烯、(±)-柠檬烯和松节油的纯人工饲料均诱导解毒酶基因表达的差异,这说明华山松大小蠹主要解毒酶基因具有对寄主华山松抗性特定的表达响应机制。