很多凤蝶科、粉蝶科和蛱蝶科物种都有蛹色多态性以模拟化蛹背景而躲避天敌的捕食，这是在长期自然选择作用下由环境条件诱导的受遗传控制的蛹期表型可塑性，具有重要的适应和进化意义。但目前该过程的基因表达调控机制并不清楚。本文以基因组已被解析的柑橘凤蝶为例，利用转录组学和多肽组学的方法对不同饲养环境下不同发育时期的幼虫-预蛹的神经节及相应的表皮进行转录组和蛋白组测序，结合基因组的数据进行比较分析，鉴定在蛹色变化中起主要作用的神经肽激素因子及相关基因。本论文首先摸索了发育为绿色蛹和棕色蛹的环境条件，在光照充足、湿度适宜、有新鲜寄主植物的光滑一次性饭盒里成功获得了绿色蛹；在全黑暗、相对干燥的粗糙砂纸中获得了棕色蛹，并且更加细致的观察了化蛹过程的变化。其次，对绿色蛹和棕色蛹的不同发育时期的神经节和相应的表皮进行了转录组测序与分析。有很多差异基因主要在胞外区表达，富集到很多的通路上，如内源性调控的胰岛素分泌、信号传导的G蛋白偶联受体信号通路、环境适应的昼夜节律通路和感官系统的光传导通路、萜类和聚酮类化合物的代谢的昆虫激素合成通路和神经系统的谷氨酸的突触等。同时，本论文还对绿色蛹和棕色蛹的不同发育时期的神经节进行了蛋白组测序与分析。共鉴定到 unique 肽段3056条，多肽平均长度为13.60。GO 功能注释到了2390个蛋白质，三个本体中主要分布在 cellular process, cell, 和 binding 等条目上；COG 注释到 1899个蛋白质，其中 general function prediction only 分布最多；KEGG 注释到 2015个蛋白质，绿蛹和棕蛹材料不同时期的差异分析显示差异蛋白数量差别很大，且上调蛋白和下调蛋白富集到的通路也不一致。神经肽是存在于昆虫神经组织并参与神经系统功能作用的内源活性物质，在昆虫的生长、发育、甚至整个生命活动过程中都发挥着重要的的作用。本论文利用同源搜索的方式在柑橘凤蝶基因组水平中鉴定到了87个神经肽候选基因。这些基因在转录组水平有47个是差异表达的，而且有8个是高表达的；蛋白组水平有3个蛋白是差异表达的。非常有意思的是，Px.16206.Gpa2 基因在蛋白组水平和转录组水平都是差异基因，其编码 Glycoprotein hormone alpha2，作用于特定调节腺体、组织或器官，与相应 G 蛋白偶联受体结合，激活 cAMP 和磷脂酰肌醇二磷酸等二级信使途径，促进腺体的释放，对生长发育起重要的调节作用。基于柑橘凤蝶蛹色多态性的表型，本论文整合了基因组、转录组和蛋白组数据，发现了很多有意思的基因，涉及了不同的生物学功能，尤其是神经肽基因在蛹色多态性形成的过程中起着至关重要的作用。本论文为今后昆虫学研究，尤其是适应性进化领域提供了有用的理论和分子基础。