世界范围内,由仓储害虫所导致的损失大约占到储存总量的5%-10%,对人类的粮食安全造成严重的威胁。物理防治是一种经济环保的控虫方法,通过改变粮食的储藏条件,降低仓储害虫的扩散速度,最终达到控制虫害的目的。物理防治主要包括控制光照、贮藏温度和湿度、改变密封粮仓气体成分等方法,以及微波、电离辐照等技术。化学熏蒸剂是目前控制仓储害虫最有效的方法,但是新发现的熏蒸剂/杀虫剂在大规模应用前,需要数年时间的研究,并且要考虑到毒性残留等健康问题。低氧/高二氧化碳环境、电子束辐照和化学熏蒸剂/杀虫剂能够造成昆虫生存力降低。昆虫对这些胁迫因子的响应机制涉及信号转导、转录因子调控、基因表达、蛋白翻译等多种复杂的生物学变化。本论文以赤拟谷盗和四纹豆象为研究对象,以RNA-seq测序技术为基础,结合生物学与分子生物学等生理生化实验,研究分析仓储害虫在低氧/高二氧化碳环境下的基因表达调控,筛选抗性基因;研究低氧/高二氧化碳环境减弱电子束辐照的杀虫效果的分子机理;探索低氧/高二氧化碳环境结合苯甲酸甲酯熏蒸剂的联合控虫方法。主要结果如下:1.筛选赤拟谷盗和四纹豆象在低氧/高二氧化碳胁迫下的响应基因低氧/高二氧化碳（2%O₂+18%CO₂+80%N₂）胁迫会对赤拟谷盗和四纹豆象幼虫造成严重损伤,但短时间（如12和24小时）的低氧/高二氧化碳胁迫并未造成可见的损伤。本研究使用高通量RNA-seq测序技术,探索赤拟谷盗和四纹豆象幼虫在基因水平上的低氧/高二氧化碳应答反应,分析鉴定低氧/高二氧化碳胁迫下的差异表达基因。RT-qPCR结果表明,氧气浓度的降低能够导致赤拟谷盗加快糖酵解途径,抑制三羧酸循环,糖酵解分解产生的丙酮酸优先通过无氧呼吸转变成乳酸,释放能量。低氧/高二氧化碳环境显著抑制线粒体的有氧呼吸,还可能引发线粒体自噬作用。柠檬酸合酶的活性在低氧/高二氧化碳条件下降低,但恢复到正常大气条件后其活性恢复正常,表明赤拟谷盗能在12小时内从低氧胁迫中恢复过来。此外,本研究结果还表明抗氧化酶（超氧化物歧化酶SOD,过氧化氢酶CAT和谷胱甘肽S-转移酶GST）的活性增强以应对低氧-复氧这一生理过程诱发的氧化胁迫。2.低氧/高二氧化碳环境对四纹豆象幼虫电子束辐照抗性的影响低氧/高二氧化碳预处理能够提高四纹豆象幼虫的辐照耐受性。相比于正常氧气辐照条件,低氧/高二氧化碳预处理后的幼虫经电子辐照后,其羽化率较高。电子辐照诱发正常幼虫体内的ROS水平提高,但低氧/高二氧化碳预处理的幼虫在辐照处理后并没有表现出较高的ROS水平。本研究检测了线粒体三羧酸循环中的限速酶—柠檬酸合酶,在各自处理后的活性变化,结果证实低氧/高二氧化碳胁迫抑制线粒体ROS产生,可能有助于提高幼虫的电子辐照耐受性。除此之外,GST和CAT在低氧/高二氧化碳预处理幼虫体内的活性比正常幼虫高,这也可能有助于幼虫抵御电子辐照诱发的氧化胁迫。3.低氧/高二氧化碳环境对苯甲酸甲酯杀虫作用的影响苯甲酸甲酯能够有效的控制各个发育期的四纹豆象。卵、幼虫、蛹和成虫的半致死浓度(LC₅₀)分别为4.04、7.71、3.11、3.93 mg/L,95%致死浓度(LC₉₅)分别为7.27、24.28、6.10、6.98 mg/L。相比于卵、蛹和成虫,其幼虫对该熏蒸剂的抗性最强。研究还发现苯甲酸甲酯能够抑制幼虫的进食行为,经熏蒸48和72小时后,肠道总蛋白酶活性显著下降。体外实验证实该熏蒸剂以直接结合的方式抑制总蛋白酶活性。另外,低氧/高二氧化碳环境能够显著增强该熏蒸剂的毒杀作用。低氧/高二氧化碳条件下,经过熏蒸剂处理过的豆象幼虫的死亡率更高。这种增强作用还反映在对其主要的消化蛋白酶—Cathepsin L的共同抑制上,其基因表达在两种共同处理后受到的抑制最强。相应的在蛋白水平上,肠道总蛋白酶在经熏蒸剂和低氧/高二氧化碳联合处理后的活性最低。苯甲酸甲酯,结合低氧/高二氧化碳的联合处理,是一种有效控制四纹豆象的方法。