小菜蛾(Plutella xylostella L.)属于鳞翅目(Lepidoptera)菜蛾科(Plutellidae),是一种世界性的农业害虫。苏云金芽胞杆菌(Bt)是目前应用最为成功的生物杀虫剂,在小菜蛾的防治过程中取得了显著成效。然而随着Bt菌剂的大规模应用和转Bt基因作物的广泛种植,害虫对Bt的抗性问题日益突出。小菜蛾是最早在田间对Bt制剂产生抗性的害虫,对其抗性机制认识的不足,严重制约着Bt杀虫蛋白的进一步开发与应用,并威胁着转Bt基因作物的使用寿命。为了研究小菜蛾对Bt杀虫晶体蛋白的抗性机制,我们以抗Cry1Ac近等基因系的小菜蛾幼虫中肠为材料,开展了全基因组甲基化、转录组和miRNA联合测序分析研究,主要分析结果如下:1)我们发现小菜蛾全基因组胞嘧啶甲基化率约为0.8%,且以CG形式为主,抗性品系的甲基化率低于Cry1Ac敏感品系的甲基化率。小菜蛾中mCG主要集中在基因区,且以低甲基化的形式为主。在甲基化的基因中,mCG的密度明显向CDS的5’端偏斜。我们在抗感品系间鉴定到了 425个差异甲基化的基因,在抗性种群中有65.4%的差异甲基化基因是低甲基化基因,在这些低甲基化基因中我们鉴定到了 6个与杀虫剂代谢抗性相关的候选基因。2)我们在小菜蛾抗感两个品系中鉴定到了 437个差异表达的基因,这些基因的功能非常保守,主要集中在氧化还原酶活性、蛋白降解活性、肽酶活性等几个方面。我们在这些差异表达的基因中发现了大量潜在的Bt受体和与杀虫剂抗性相关的候选基因,包括ABC转运蛋白、氨肽酶、碱性磷酸酶、MAPK代谢途径相关的基因、肽酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶等。我们分析了基因的甲基化与表达量之间的关系,发现基因表达量的高低与甲基化状态有关而与甲基化率高低无关,甲基化基因的表达量显著高于非甲基化基因的表达量。暗示小菜蛾基因区域的甲基化对基因的表达具有重要调控作用。3)我们在小菜蛾中鉴定到了 153个新的miRNA,其中有34个miRNA在小菜蛾与其他25个昆虫物种间是保守的。我们鉴定到了 13个在抗感品系间差异表达的miRNA。对差异表达的miRNA进行靶基因的预测,得到了 3,093个靶基因,这些靶基因主要与结合和催化功能有关,这与之前检测到的蛋白组水平差异表达的结果一致,表明miRNA在转录后调控水平发挥了重要作用。我们还比较了差异表达的miRNA的靶基因与非靶基因的甲基化水平,发现靶基因的甲基化率显著高于非靶基因的甲基化率,暗示miRNA可能参与基因甲基化修饰的调控。