飞蝗(Locustamigratoria)是一种在世界上有着广泛危害的农业害虫，其灾害的爆发与型变(phasechange)过程密切相关。飞蝗型变是两型飞蝗在基因组相同情况下，依据不同的群体密度条件，而展现出迥异的行为表型和生理表型。在群体高密度条件下，飞蝗表皮呈现出黑色模式并表现出较强的易动性，称为群居型(gregariousphase)；当飞蝗处于低密度条件下，其呈现绿色并表现出少动性，称为散居型(solitadousphase)。　　当前，对飞蝗型变机制的研究主要集中在种群动态模型模拟、行为学、神经生理、神经肽、基因表达调控、代谢物(含神经递质)组成及含量分析等。前人对型变过程的研究中，发现飞蝗体内的若干小分子化合物在两型中存在差异。但是，由于仪器分辨率等限制因素，对这些小分子在两型转变中作用的了解尚不充分，而且还没有人对其血淋巴中的小分子代谢物进行较大规模、全组分的、系统的分析和对所涉及的代谢通路进行深入剖析。我们应用HPLC/MS(包括RPLC和HILIC)和GC/MS，对两型飞蝗血淋巴中数百种内源性小分子代谢物(及其分子碎片)进行了系统的定性和定量研究。在初步分析群散两型之间差异代谢物的种类和数量的同时，还结合多变量统计方法，如PCA、OPLS-DA分析和网络分析等方法，对这些代谢物进行分型、聚类，诊断性化合物的判定和网络构建等进一步的解读。我们通过生物信息学手段，对其代谢物所属通路进行分析。结果表明，肉碱和乙酰肉碱、甘油脂类和甘油磷脂类、氨基酸类、糖类及其衍生物、黄酮苷类等近百种代谢物在两型飞蝗中呈现出显著的差异。这些差异代谢物都有可能成为飞蝗型特征性的分子标记。经过群居型散居化处理和散居型群居化处理实验验证，从这些差异代谢物中筛选出在三个实验组(极端群散组、群居化组和散居化组)都有突出规律和统计显著性的代谢物作为综合判断飞蝗型变的生物标志物(biomarkers)。再经pathway分析和生物学验证试验，确认脂类代谢途径和乙酰肉碱在型的行为改变和系统生理改变中可能的作用，提示代谢物影响型变的作用方式和飞蝗整个型变生理过程的可能机制。随后，利用RNA干扰和激动剂注射的方法，我们证明了乙酰肉碱在型变过程中的作用。本研究通过将飞蝗表型与其代谢组相联系，结合了高通量的化合物分析技术和多变量分析方法，鉴定出一系列型变相关的内源性代谢物并进行了分子生物学功能验证，为深入了解飞蝗型变的生理过程和防治蝗灾提供了有利的线索。