褐飞虱是威胁水稻高质量安全生产的重要害虫之一。由于不科学使用化学杀虫剂,褐飞虱已对多种杀虫剂产生了不同程度的抗药性。前期研究表明,褐飞虱对氟啶虫胺腈、烯啶虫胺和噻虫胺产生抗性是由多基因控制,且ABC转运蛋白已被证实在害虫对化学杀虫剂抗性中发挥重要作用,但其介导的褐飞虱对杀虫剂代谢抗性机制尚不清楚。基于此,本研究系统鉴定了褐飞虱ABC转运蛋白基因,探究了ABC转运蛋白基因在褐飞虱对杀虫剂代谢抗性中的分子机制。主要研究结果如下:1.褐飞虱ABC转运蛋白基因的克隆与鉴定基于第三代全长转录组测序及PCR技术,利用生物信息学分析手段,共鉴定出32个褐飞虱ABC转运蛋白基因,分别编码299-2262个氨基酸残基不等,均包含ABC转运蛋白特征序列。根据ABC转运蛋白NBD（Nucleotide-binding domain）序列保守性及系统发育分析,褐飞虱ABC转运蛋白被划分为ABCA-ABCH八个亚家族（其中ABCA亚家族2个基因,ABCB亚家族4个基因,ABCC亚家族4个基因,ABCD亚家族3个基因,ABCE亚家族1个基因,ABCF亚家族2个基因,ABCG亚家族15个基因,ABCH亚家族1个基因）,各亚家族基因与灰飞虱、黑腹果蝇以及人类ABC转运蛋白基因有明显的同源关系。2.ABC转运蛋白在褐飞虱中的时空表达及杀虫剂胁迫下响应模式利用RT-q PCR技术,分析了ABC转运蛋白基因在褐飞虱不同发育时期和不同组织中的表达模式。结果表明,ABC转运蛋白基因在不同发育时期表现出特异性,即多数基因在若虫期和成虫期高表达,而Nl ABCA1、Nl ABCG3和Nl ABCG10在卵期的表达量均显著高于其他发育时期;此外,Nl ABCG2、Nl ABCG4、Nl ABCG11、Nl ABCG12和Nl ABCG15等多个褐飞虱ABC转运蛋白基因在中肠或马氏管中高表达。Nl ABCG3、Nl ABCG12等部分ABC转运蛋白基因在杀虫剂胁迫下显著上调表达。ABC转运蛋白抑制剂可提高褐飞虱对烯啶虫胺、噻虫胺、毒死蜱、异丙威、醚菊酯以及氟啶虫胺腈的敏感性,暗示ABC转运蛋白参与褐飞虱对杀虫剂的解毒代谢过程。3.ABC转运蛋白在褐飞虱对三种杀虫剂抗性中的功能基于RT-q PCR技术,分析了褐飞虱32个ABC转运蛋白基因在抗性品系与敏感品系中的相对表达量。与敏感品系相比,氟啶虫胺腈抗性品系中Nl ABCG2、Nl ABCG3、Nl ABCG4、Nl ABCG6、Nl ABCG7、Nl ABCG8、Nl ABCG11以及Nl ABCH1均显著上调表达;烯啶虫胺抗性品系中Nl ABCD3、Nl ABCE1、Nl ABCF2、Nl ABCG1、Nl ABCG3以及Nl ABCG6均显著上调表达;噻虫胺抗性品系中Nl ABCD3、Nl ABCG2、Nl ABCG3以及Nl ABCG14均显著上调表达。其中Nl ABCG3在三个抗性品系中均显著上调表达,表明其在褐飞虱对三种杀虫剂抗性进化过程中均发挥重要作用。进一步通过RNAi发现沉默Nl ABCG3基因可显著恢复褐飞虱对氟啶虫胺腈、烯啶虫胺、噻虫胺的敏感性,表明Nl ABCG3参与褐飞虱对三种杀虫剂的抗性形成。4.mi RNA调控Nl ABCG3基因的表达机制利用RNAi沉默mi RNA合成过程中的关键基因（Dicer、AGO和Drosha）可显著上调Nl ABCG3基因的表达量,表明mi RNA参与Nl ABCG3基因表达的调控过程。通过mi RNA-靶基因预测软件分析发现,mi RNA novel＿268能够靶向Nl ABCG3基因的CDS（Coding DNA Sequence）区域。同时,利用双荧光素酶报告基因系统明确了novel＿268与Nl ABCG3基因存在靶向互作关系。此外,体内注射novel＿268类似物可显著抑制Nl ABCG3基因的表达,且恢复褐飞虱对三种杀虫剂的敏感性;相反,体内注射novel＿268抑制剂,Nl ABCG3基因显著上调表达,导致褐飞虱对三种杀虫剂抗性增强。以上结果表明,novel＿268反向调控Nl ABCG3基因的表达,进而介导褐飞虱对氟啶虫胺腈、烯啶虫胺、噻虫胺的抗性。以上研究为全面揭示ABC转运蛋白介导褐飞虱对三种杀虫剂的代谢调控机制提供了重要的理论依据。