农业害虫(Insect Pests，IPs)是制约作物增产的重要因子之一。作物保护旨在防止和避免农业害虫造成的损失。长期以来，育种家和植保科学家一直奋斗于寻求更好的方法应对农业害虫危害，并创制了大量技术、方法，各种技术均对病虫害防治有着重要贡献，但不同技术也同时伴随着各种局限。目前，农药是控制农业害虫危害最有效和最简单的方法。杀虫剂在高效控制农业害虫的同时，通常伴随着严重环境污染和生态破坏。目前，虽然已有大量工作报道杀虫剂对植物和动物的直接危害，但是其是否直接影响植物生理、代谢过程鲜有研究。
　　在本研究中，我们在营养阶段给水稻喷了2次种不同类型商业杀虫剂阿维菌素(Abamectin，ABM)和噻虫嗪(Thiamethoxam，TXM)。随后，利用高通量测序技术对各样本基因表达水平进行检测。在ABM处理下，共鉴定到470个基因发生差异表达(DEG)，GO富集分析发现这些基因主要参与多个重要生物学过程，包括环境应激响应、信号传递和蛋白代谢等。与ABM相比，TXM对植物内源性代谢过程的影响略大。在TXM处理的水稻中，我们检测到670个DEGs。其中，504个基因为TXM特异诱导差异表达基因，这些基因富集于多种GO terms和细胞过程，与TXM的广谱特征紧密相关。剩余166个DEGs在两种农药处理下均显著差异表达。此外，比较分析农药处理后不同时间节点，我们发现与3h和3d相比，1d诱导的DEGs数量最多，表明农药对基因表达没有长期持续影响。两种农药处理诱导有限的DEGs，表明农药不会显着影响水稻的生产性能。
　　作为植物发育激素，生长素在植物生长和发育过程中起着重要作用。在本研究中，我们发现ABM调节部分生长素响应基因，包括1个生长素外排载体基因(Os01g69070)、3个生长素抑制基因(Os03g22270、Os11g44810和Os08g35190)和2个生长素响应基因(Os06g45970、Os02g07110)，表明ABM可能会影响水稻中的生长素信号。
　　除了用于解析DEGs，RNA-seq也是分析基因可变剪接(AS)的重要资源。数据分析发现，在两种农药处理下，共鉴定到274个DE AS，涉及270个基因。其中，ABM和TXM处理下分别有178和167个DE AS事件。我们将DE AS分为四类，外显子跳跃(ES)丰富最高(67.15％)，其次是可变3剪接位点(A3SS)(20.44％)，内含子保留(IR)和可变5剪接位点(A5SS)比例最少，仅占总体的6.93％和5.47％。随后，我们使用MapMan分析将DE AS进行注释，发现它们显著富集于RNA和蛋白质代谢。选择性剪接伴随着宿主基因表达的改变，说明基因可变剪切也是植物响应农药处理的重要途径。
　　长链非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA）是生物体基因表达中另一个重要调控因子，本研究发现部分lncRNA也受两种农药诱导。在ABM和TXM处理下，我们共检测到83个lncRNA(DELs)显著差异表达。部分LncRNA可充当miRNA“海绵”以调控蛋白质编码基因的表达，例如，我们鉴定到lncRNA TU9050A和TU38959通过miRNA的海绵活性诱导其相邻编码基因的表达。TE插入是除lncRNA之外的植物中基因表达的另一个重要贡献者。我们在ABM和TXM处理下共鉴定到193和387 DE TEs，其中，92个DE TEs在两种农药处理下均显著差异表达。与随机TEs相比，DE TEs在基因附近显著丰富，表明DE TEs可能通过参与调控邻位基因或1cRNA表达而响应农药处理。综上，本研究可为有效使用农药防治病虫害提供一定参考。