橘小实蝇Bactrocera dorsalis（Hendel）是重要的国际检疫性害虫,繁殖力强、寄主广泛,对我国园艺作物生产造成严重威胁。随着全球气候变暖和耕作制度的改变,橘小实蝇分布范围不断扩大并进一步北移,给该虫的防控提出了更大挑战。橘小实蝇雌成虫羽化后需经历生殖发育达到性成熟,之后方能交配产卵,因此雌成虫生殖发育的调节过程或可作为控制虫害的重要切入点。通过对橘小实蝇雌虫生殖发育关键基因进行功能研究,揭示其调控生殖发育的分子机制可以为害虫绿色防控提供新靶标和新思路。我们前期研究结果表明,橘小实蝇蛋白酶体β3亚基（proteasomeβ3 subunit,PSMB3）在雌虫的生殖发育过程中可能发挥重要功能。利用RNAi技术干扰橘小实蝇雌成虫PSMB3基因导致卵黄沉积受阻,卵巢发育被抑制,产卵量显著下降,然而其调控生殖发育的分子机制尚不清晰。本研究在实验室前期基础上,利用RNAi技术、转录组测序、q RT-PCR验证等技术鉴定干扰橘小实蝇PSMB3基因后卵巢与脂肪体中差异表达通路及其相关基因,通过激素拯救实验等最终阐明PSMB3调控橘小实蝇雌虫生殖发育的分子机制。研究主要结果如下:1.橘小实蝇PSMB3通过调控蜕皮激素生物合成进而影响卵黄沉积和卵巢发育首先,我们利用RNAi技术沉默羽化后4d的橘小实蝇雌成虫PSMB3基因,观察注射ds RNA后第11天的卵巢发育情况,发现卵巢发育被显著抑制,分别提取干扰PSMB3基因及其对照组的橘小实蝇雌成虫卵巢组织和脂肪体组织总RNA并进行RNA-seq。差异表达基因KEGG富集结果表明,昆虫激素生物合成（insect hormone biosynthesis）、脂肪的消化吸收（fat digestion and absorption）以及卵巢类固醇生成（ovarian steroidogenesis）等通路在卵巢组织显著富集。差异表达基因聚类分析结果发现,处理组卵巢组织中蜕皮激素合成催化酶的编码基因Cholesterol 7-desaturase（Neverland）、CYP307A1（Spook）、CYP302A1（Disembodied）、CYP315A1（Shadow）的表达量显著降低,且脂肪体中卵黄蛋白原合成相关基因Vg1、Vg2的表达量也显著下调,q RT-PCR验证结果与测序结果一致。此外,q RT-PCR检测表明蜕皮激素信号转导通路关键转录因子Ec R、USP、E74、E75、HR3的表达量均显著降低。我们还发现在敲低PSMB3基因后,雌虫腹部出现泛红现象;进一步q RT-PCR检测发现CYP酶家族的辅因子血红素合成相关基因Updo、Coprox、Ppox的表达量显著降低。高效液相色谱-串联质谱（high Performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,HPLC-MS/MS）检测结果表明,干扰PSMB3基因导致橘小实蝇雌虫血淋巴中蜕皮激素滴度显著降低。以上结果表明,PSMB3通过影响橘小实蝇雌成虫蜕皮激素合成,进而调控蜕皮激素信号转导和卵黄原蛋白的合成,从而影响卵巢发育。2.蜕皮激素拯救实验可以恢复橘小实蝇雌虫卵黄沉积和卵巢发育我们对干扰PSMB3基因的橘小实蝇雌成虫进行蜕皮激素拯救实验。结果显示,回补蜕皮激素之后,雌虫脂肪体中蜕皮激素信号通路关键转录因子以及Vg1、Vg2的相对表达量显著上升,与注射ds Egfp对照组一致。在生殖力方面,蜕皮激素回补组与未回补蜕皮激素的PSMB3干扰组相比,处理后第9d卵巢管长度显著上升,产卵期所产卵粒的卵黄沉积不良概率显著降低,产卵总量和孵化率略有提升,但无显著差异。以上结果表明,蜕皮激素回补能够拯救PSMB3干扰后橘小实蝇雌虫的卵黄沉积和卵巢发育。综上所述,橘小实蝇PSMB3通过调控卵巢中蜕皮激素生物合成,进而调控脂肪体中蜕皮激素信号转导及卵黄沉积,最终影响雌虫卵巢发育和繁殖。本研究不仅阐明了蛋白酶体亚基调控橘小实蝇雌虫卵巢发育和繁殖的分子机理,而且丰富和完善了昆虫生殖发育的翻译后修饰调控机制,为橘小实蝇绿色防控提供新靶标新思路。