苹果蠹蛾在世界范围内广泛分布,是一种毁灭性的检疫害虫,以幼虫蛀果为害,对全球仁果产业造成巨大的经济损失。由于长期依赖化学杀虫剂进行防治,致使苹果蠹蛾在许多国家和地区抗药性问题日趋严重,同时导致防治成本和质量安全隐患不断增加。系统深入地研究苹果蠹蛾抗药性机理,挖掘新靶标是开辟苹果蠹蛾防治新方法的有效途径,迅速成为研究热点,同时,苹果蠹蛾基因组测序的完成大幅降低了研究难度。本文在苹果蠹蛾基因组数据基础上,利用生物信息学和分子生物学技术手段,深度挖掘苹果蠹蛾基因组中与抗药性相关的基因,并结合重测序数据挖掘抗药性相关的突变位点,获得11个与抗性相关的基因家族,进行了抗药性全基因组关联分析分析,为全面解析苹果蠹蛾抗药性机制提供了分子基础,并为新靶标基因的挖掘,新药剂研制和抗药性综合治理提供科学数据和理论依据。主要研究结果有以下三个方面:1.基于苹果蠹蛾基因组数据,从基因组水平高通量挖掘、分析抗药性相关的基因家族,获得了杀虫剂作用靶标基因和解毒代谢相关基因家族11个。其中,与解毒代谢相关的基因家族4个,包括:127个细胞色素P450基因、21个谷胱甘肽S-转移酶基因、74个羧酸酯酶基因、66个ABC转运蛋白;杀虫剂作用靶标基因家族7个,包括:4个谷氨酸门控的氯离子通道、4个GABA门控的氯离子通道、1个钙离子通道、1个电压门控钠离子通道、12个乙酰胆碱受体、2个乙酰胆碱酯酶基因和11个水通道蛋白编码基因。此外,与其他物种的基因组比较分析发现,苹果蠹蛾的P450基因、ABC转运蛋白、水通道蛋白均有显著扩增的现象。2.靶标抗性是昆虫抗药性的一个重要机制,从苹果蠹蛾的基因组数据中获得12条烟碱型乙酰胆碱受体基因序列,为进一步研究苹果蠹蛾对新烟碱类杀虫剂的靶标抗性机制奠定基础。利用现代分子生物学技术克隆获得了8条苹果蠹蛾nAChR亚基基因的全长序列,对上述8个基因序列结构的生物信息学分析表明:它们的分子量均在36-60 kD之间,PI值在4.7-8.0之间,均含有α螺旋、β折叠、延伸链和无规则卷曲,所含的内含子与外显子数目不尽相同,其基因序列比较保守。3.细胞色素P450的解毒功能也是昆虫抗药性的一种重要机制。通过对苹果蠹蛾基因组中127个P450基因进行5’RACE克隆,成功得到100个P450基因的5’UTR区域,将其定位到基因组中并利用苹果蠹蛾的重测序数据,进行GWAS分析。在100个P450基因的启动子区域共检测到与甲基谷硫磷抗性相关的SNP位点5个,与溴氰菊酯抗性相关的SNP位点49个,这些P450基因大部分是Clan3和Clan4亚家族的成员。在CarE、ABC和GST等其它几个关键基因的编码区域分别找到与甲基谷硫磷抗性相关的SNP位点4个,与溴氰菊酯抗性相关的SNP位点25个。