小菜蛾Plutella xyllostella（Linnaeus）,属鳞翅目,菜蛾科,是世界性十字花科蔬菜的重要害虫,是抗药性发展最为严重的害虫之一。小菜蛾繁殖力强,发生世代短,变异快,遗传可塑性好。长期利用化学方法防治小菜蛾,不仅对环境造成破坏,而且造成小菜蛾对多种农药的抗药性迅速增强。发展小菜蛾的绿色防控技术势在必行。昆虫辐照不育技术具有对环境友好、无化学残留、不产生抗药性等优势,是一种安全有效的害虫防治方法。目前关于昆虫辐照不育的研究大多停留在生理生化水平,而对辐照不育的遗传与分子机理研究尚不明确。本研究利用TMT蛋白质组学方法,研究0Gy、200 Gy、400 Gy剂量60Co-γ射线辐照处理后小菜蛾雄虫精巢组织蛋白质组的变化,结合生物信息学分析的方法,初步研究了辐照影响小菜蛾雄虫生殖能力的分子机制,主要研究结果如下:基于TMT标记技术的定量蛋白质组学在小菜蛾精巢组织中共鉴定到5145个蛋白,在200 Gy/CK比较组中共鉴定到606个差异蛋白,其中显著上调蛋白296个,显著下调蛋白310个;在400 Gy/与CK比较组中共鉴定到1843个差异蛋白,其中显著上调蛋白970个,显著下调蛋白873个;在400 Gy/200 Gy比较组中共鉴定到2057个差异蛋白,其中显著上调蛋白1116个,显著下调蛋白941个。根据GO分析结果表明,差异蛋白质主要参与代谢过程与细胞过程,主要行使结合和催化活性的功能。KEGG通路富集分析表明,小菜蛾经200 Gy剂量辐照后,氧化磷酸化、TCA循环、吞噬体以及多种氨基酸合成代谢通路显著富集上调;剪接体、RNA转运、m RNA监测途径等通路显著富集下调。400 Gy剂量辐照后,小菜蛾精巢组织中糖酵解通路、核糖体发生通路与多种碳水化合物代谢通路显著富集上调,线粒体通路、同源重组通路、自噬与凋亡通路也被活化;核糖体通路、多种氨基酸代谢通路被抑制。400 Gy与200 Gy剂量辐照组相比较,400 Gy辐照促进组织细胞中与蛋白水解和基因表达相关信号通路的表达,同时对蛋白质合成与细胞骨架合成相关信号通路表达产生抑制。同时,通过Westetn Blot发现辐照对酪氨酸磷酸化水平产生影响,随着辐照剂量的提高,酪氨酸磷酸化水平逐渐降低。不同辐照剂量处理小菜蛾雄蛹,雄虫精巢组织分别启动了不同的响应机制。200Gy辐照剂量刺激后,小菜蛾精巢组织细胞通过加速新陈代谢,增加能量供给、蛋白质合成等方式,来抵抗辐照带来的损伤;但其转录相关通路受到抑制,可能造成有缺陷的RNA增多,并遗传给后代,对后代生长生殖产生影响。而在400 Gy辐照剂量的刺激引发精巢组织细胞自噬与凋亡,使精子运动能力和受精能力减弱,产生生殖毒性。