大斑芫菁（Mylabris phalerata）俗称南方大斑蝥,是《中华人民共和国药典》中记录的药用昆虫之一。本研究采用第三代测序技术（Pac Bio）和染色体测序技术（Hi-C）,获得了大斑芫菁的染色体级别的参考基因组;测定了其头、胸、腹三个部分的转录组;并分析了其斑蝥素合成相关通路和基因的演化,以便为后续深入挖掘斑蝥素的合成和演化机制提供了支撑。主要结果如下:1.本研究获得了一个129.79Mb的高质量染色体级别的大斑芫菁参考基因组,共包含11条染色体,contig N50为5.95Mb,核基因完整性（BUSCO）为99.5%。这个参考基因组包含了37.5Mb的重复序列和一个包含15,858条蛋白质编码序列的基因集。对这个基因集在Swiss-prot、interproscan、GO、KEGG、KOG和Pfam数据库中进行注释,有至少14,353条基因得到了注释,并找到了与斑蝥素合成相关的17种38条基因。2.本研究利用illumina测序得到了大斑芫菁头、胸、腹三个部位的转录组数据,分别有16.32Gb,15.38Gb和14.4Gb。这些数据不仅用于修正组装的参考基因组,还分析了不同部位间的基因表达量差异（FPKM）。结果显示,腹部与头部和胸部相比,分别有902和631条基因显著表达上调,上调的基因除了与活跃的细胞代谢相关外,有机环状、杂环状和芳香环状化合物的代谢也有高表达现象。结合所鉴定到的斑蝥素合成相关基因在三个部位中的差异表达,可以确定斑蝥素的合成是一个复杂的多部位协作的过程,但主要合成位置是在腹部。3.利用Orthofinder软件,本研究找到了大斑芫菁14,291条直系同源基因,其中有2,486条基因发生了基因复制现象以及147条异同源基因。CAFé软件找到了691个扩张的直系同源基因家族和1,272个收缩的直系同源基因家族。基于单拷贝同源序列的建树结果,推测芫菁科分化的时间在28Mya以前,在该时间点,豆科物种大规模产生,芫菁科适应生存环境而分化出来。4.结合已鉴定到的17种斑蝥素合成相关基因及其参与的6条代谢通路,确定了28条共同参与萜类骨架合成和昆虫激素生物合成的基因,在这28条基因中有23条都是DHRS11基因的多拷贝。这些基因不仅有着相同的核心结构域,在转录组中表达了18条,并且主要参与了法尼醇与法尼酸的转化通路和催化法尼酸合成下游保幼激素的通路。DHRS11基因属于短链脱氢酶还原酶家族,广泛存在于动物界中,该基因对哺乳动物体内的甾醇等萜类化合物具有广泛的底物特异性,并在萜类化合物代谢发挥关键作用。我们推测DHRS11基因在斑蝥素合成中起着关键的作用,但其具体的作用机制还需进一步研究。本论文组装了大斑芫菁染色体水平的基因组,是目前完整度最好的芫菁科昆虫基因组。同时发现了比较完整的斑蝥素合成通路,能够为斑蝥素的生物合成提供重要的理论支撑。