滥施农药易导致害虫产生耐药性并最终发展成抗药性,重金属污染也是当前生态环境恶化的重要方面。在自然环境中害虫极易遭受到来自农药和重金属的双重胁迫,同时害虫也已进化发展出相应的抗性策略。但是,害虫在应对农药和重金属胁迫方面是否存在相似的抗性机制,两者之间是否存在交叉抗性还不清楚。本论文以重要植食性害虫斜纹夜蛾为对象,研究重金属铜对其耐药性的影响,通过酶活测定以及对解毒酶基因功能的解析来探究铜胁迫对斜纹夜蛾耐药性的诱导效应及其作用机理。获得的主要研究结果如下:1.人工饲料中200 mg/kg浓度重金属铜处理三龄斜纹夜蛾幼虫72 h,与取食不含铜的对照组相比,其体重增量降低9.34%,蛹重降低18.92%。人工饲料中铜离子浓度在100mg/kg以下时,斜纹夜蛾的体重增量和蛹重与对照组之间差异不显著。说明100 mg/kg浓度以内的铜处理不会影响斜纹夜蛾的正常生长发育。2.设置0、25、50、75和100mg/kg的低剂量铜浓度梯度,分别胁迫斜纹夜蛾72 h后测定其对高效氯氟氰菊酯和吡虫啉耐药性的变化。发现低剂量铜胁迫能够显著提高幼虫对高效氯氟氰菊酯和吡虫啉的耐受性。农药喂食法测定结果表明,与取食不含铜的对照组相比,25、50、75和100 mg/kg铜浓度处理下斜纹夜蛾对高效氯氟氰菊酯的耐受性分别增长26.98%、32.02%、44.38%和30.74%。在铜离子浓度为50、75、100 mg/kg时,斜纹夜蛾对吡虫啉的耐受性分别增长24.92%、35.75%和24.09%。农药点滴法测定结果表明,随着饲料中铜浓度的提高,斜纹夜蛾对高效氯氟氰菊酯的耐受性逐渐提高,当饲料中铜离子浓度为100mg/kg时,高效氯氟氰菊酯处理下斜纹夜蛾最终死亡率仅为对照组的51.91%。并且铜胁迫后的斜纹夜蛾子一代仍具有对高效氯氟氰菊酯的耐受性,与对照组相比,幼虫的最终死亡率降低34.7%。说明低剂量重金属铜能够有效地诱导斜纹夜蛾耐药性的产生,并且这种诱导效应可以遗传。3.重金属铜胁迫刺激斜纹夜蛾中肠中P450酶活上调,对GST和CarE酶活并无显著影响,表明铜可能通过P450酶系来影响耐药性。利用荧光定量PCR检测铜胁迫对P450基因表达量的影响,发现CYP6AB12和CYP6B50这两个P450基因的表达受到铜胁迫的诱导。在75 mg/kg铜浓度胁迫下,幼虫中肠中CYP6AB12和CYP6B50基因表达量分别为对照组的10.21倍和4.60倍。通过克隆获得这两个基因的全长序列并分析其蛋白保守结构域,发现两个蛋白均具有保守的P450结合及催化位点。定量PCR测定结果表明CYP6AB12主要在幼虫期表达,6龄期其表达量最高,蛹期基本不表达;组织分布检测结果其在中肠中特异性高表达。CYP6B50在幼虫三龄、六龄期表达量最高,蛹期和成虫期不表达。与CYP6AB12类似,CYP6B50也在中肠中特异性高表达。两个基因的发育表达模式和组织分布特点表明其可能参与了斜纹夜蛾的代谢解毒过程。高效氯氟氰菊酯对斜纹夜蛾幼虫中肠CYP6AB12和CYP6B50的表达量并未产生显著影响,但吡虫啉却有效地诱导这两个基因在中肠中的表达。并且,吡虫啉能有效地诱导斜纹夜蛾中肠P450酶活上调,高效氯氟氰菊酯对P450酶活无明显的影响。吡虫啉与重金属铜均能有效地诱导这两个P450基因的表达以及刺激P450酶活的上调,暗示这两者之间可能存在相同的诱导机制,高效氯氟氰菊酯可能并未参与铜诱导斜纹夜蛾耐药性产生的过程。4.采用RNAi技术下调斜纹夜蛾CYP6AB12和CYP6B50的表达量,注射dsRNA后两个基因的表达量仅为注射绿色荧光蛋白基因（GFP）双链RNA的对照组的35.49%和18.30%。在分别对这两个P450基因RNAi后进行吡虫啉饲喂处理,发现CYP6B50表达受到抑制后导致斜纹夜蛾死亡率大幅度上升,其对吡虫啉的耐受性显著下降,低剂量铜（75 mg/kg）诱导斜纹夜蛾对吡虫啉产生耐药性的幅度也显著下降,而干扰CYP6AB12则无此效应,说明CYP6B50基因参与了重金属铜诱导斜纹夜蛾对吡虫啉产生耐药性的过程。本论文研究结果表明重金属铜在斜纹夜蛾中肠和脂肪体中积累并有效刺激P450基因（CYP6AB12和CYP6B50）的表达,其中CYP6B50基因参与了斜纹夜蛾幼虫对吡虫啉农药的代谢解毒,增强了斜纹夜蛾对烟碱类农药吡虫啉的耐药性。铜污染可能是斜纹夜蛾对烟碱类农药吡虫啉产生耐药性甚至发展成抗药性的重要潜在因子,研究结果将有助于全面理解重金属污染与害虫种群爆发之间的关系,为指导合理施用农药及控制重金属污染提供借鉴。