家蚕(Bombyx mori.)在中国已有8500余年的驯养历史,是一种重要的经济昆虫。经过长期人工选择后,家蚕对各类化学农药的抗性较弱,由于桑叶受到农药污染造成家蚕中毒,引起吐丝障碍,严重影响我国蚕丝业的发展。氯虫苯甲酰胺是一种二酰胺类新型杀虫剂,对鳞翅目昆虫有高效性和广谱性,被广泛应用到农林业生产上。家蚕误食氯虫苯甲酰胺污染的桑叶,容易发生中毒。亚致死剂量的氯虫苯甲酰胺添食家蚕后,生长发育减缓,不能吐丝结茧,对蚕丝业的发展造成潜在的威胁。为了研究家蚕暴露于氯虫苯甲酰胺后,与生长发育缓慢和中肠生理功能变化的关系,本文以家蚕品种“菁松×皓月”为实验对象,研究亚致死剂量氯虫苯甲酰胺(0.01 mg/L)对家蚕的生长发育、中肠损伤、消化酶活性的影响,并采用数字基因表达谱(DGE)分析中肠差异基因的表达特征,主要研究结果如下:1.氯虫苯甲酰胺对家蚕生物学性状的影响本文研究了家蚕暴露于氯虫苯甲酰胺后出现的中毒症状、体重变化,并调查了家蚕的饲料效率,检测了消化酶的活性变化。结果显示,氯虫苯甲酰胺处理家蚕48 h后,家蚕出现头部震颤、摄食减少的现象,96 h后中毒症状加重,倾吐肠液、身体麻痹;处理组家蚕体重下降,96 h和对照组相比下降了 64.46%;食下量和消化量分别是对照组的0.47和0.44倍;48 h中肠的α-淀粉酶、胰蛋白酶分别下调0.69和0.20倍,表明氯虫苯甲酰胺处理后,家蚕摄食行为受阻,食物的消化吸收能力减弱,影响了中肠的生理功能,导致家蚕体重明显下降。2.氯虫苯甲酰胺对家蚕中肠的损伤及数字基因表达谱(DGE)分析为了研究氯虫苯甲酰胺对家蚕中肠的损伤,采用病理切片和电镜分析中肠的形态结构变化。结果显示处理组中肠的柱状细胞和杯状细胞变形、微绒毛稀疏、基底层变薄、细胞核固缩。采用DGE对处理组(48 h)和对照组的中肠基因表达谱进一步分析,数据显示有937个基因显著差异性表达,其中401个基因上调,536个基因下调。GO功能分析表明差异基因主要涉及细胞、细胞膜和细胞器等细胞组分,参与分子连接,催化活性等分子功能,以及细胞和代谢等生物进程。KEGG通路富集分析表明这些差异基因主要参与营养物质代谢和氧化磷酸化相关通路。通过qRT-PCR对相关基因进行DGE验证,发现代谢相关基因α-amylase和trypsin-like protease分别下调0.31倍和0.50倍,氧化磷酸化通路相关基因 NDUFV1、NDUFB7、NDUFC2、QCR7、QCR8、QCR9和ATPeVOD 分别下调 0.56 倍,0.47 倍,0.51 倍,0.61 倍,0.63 倍,0.53 倍和 0.77 倍,抗氧化酶相关基因SOD、GST、GPX和CAT分别下调0.47倍,0.80倍,0.92倍和0.46倍,qRT-PCR的验证结果与DGE基本一致。3.氯虫苯甲酰胺对家蚕中肠的氧化应激本文为了研究氯虫苯甲酰胺对中肠的氧化损伤,检测了中肠的氧化应激水平和抗氧化酶活性,结果显示,48 h超氧阴离子(O2-)表达上调1.62倍;48 h和96 h,过氧化氢(H2O2)分别上调1.87和2.21倍,脂质过氧化(MDA)水平分别上调1.46和1.42倍。96 h,过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(CuZn/Mn-SOD)的活性均显著下调,分别是对照组的0.68和0.42倍。表明氯虫苯甲酰胺破坏了家蚕中肠的抗氧化防御机制,诱导活性氧积累,造成中肠氧化损伤,进而对家蚕的生理功能和生长发育产生不利影响。研究表明亚致死剂量的氯虫苯甲酰胺诱导中肠氧化损伤,中肠生理功能受影响,是导致家蚕生长发育减缓的直接原因。本文研究结果对氯虫苯甲酰胺在桑树上的安全使用提供参考,为鳞翅目昆虫的防治提供重要的理论支撑。