化学感受对于昆虫的生存和繁殖至关重要，昆虫通常利用自身灵敏的化学感受系统来识别和传递环境中的化学信号，并产生相应的行为反应，因此，昆虫近缘种间化学信号或化学感受的分化很可能导致其行为的分化，进而产生交配前生殖隔离，此过程即为化感物种形成。　　榆黄毛萤叶甲Pyrrhalta maculicolis(Motschulsky)和榆绿毛萤叶甲Pyrrhaltaaenescens(Fairmaire)是为害榆树的姊妹种，二者常常同时、同域、同寄主发生，且外部形态非常相似、生活史高度重叠。那么，是何种因素限制了二者间的基因流动呢？针对这个科学问题，将从化感物种形成的角度，利用化学生态学、行为学以及比较转录组学等方法验证两种昆虫是否在行为和生态上存在隔离，并探讨了其分子机制。主要结论如下:　　一、两种毛萤叶甲表皮碳氢化合物的分化导致行为隔离。　　在4组双选交配实验中，两种毛萤叶甲的雄虫均偏好与具有同种表皮碳氢化合物(cuticular hydrocarbons，CHCs)的雌虫发生反应，这说明CHCs在两种毛萤叶甲的雄性配偶识别中发挥着重要作用;在活体交配实验中，两种毛萤叶甲的性隔离指数为Ipsi=0.93±0.04，说明两种昆虫在自然界中存在着较强的行为隔离;通过化学分析，在榆黄毛萤叶甲和榆绿毛萤叶甲的CHCs中分别鉴定到了43和30种化学物质，且均为饱和烷烃，主成分分析表明两种毛萤叶甲的CHCs存在着明显的分化。上述一系列的交配实验和CHCs的化学分析充分地说明两种叶甲行为隔离的进化是由CHCs的分化驱动的。　　二、成熟大树和幼苗表皮蜡质的分化导致两种毛萤叶甲的生态隔离。　　野外调查发现，两种毛萤叶甲不同生活史阶段的种群数量在成熟大树和榆树幼苗上均有显著的分化:榆绿毛萤叶主要分布在成熟大树上，而榆黄毛萤叶甲主要分布在幼苗上;室内偏好(preference)实验进一步验证了两种毛萤叶甲对不同树龄存在取食和产卵偏好的分化;表现(performance)实验发现两种毛萤叶甲在各自偏好的植物上有更高的存活率和产卵量，这说明在两种毛萤叶甲对不同树龄的适应过程中有歧化选择的作用;化学分析表明成熟大树和幼苗叶片表皮蜡质表型存在明显差异;以“人工叶盘”为载体，用叶片表皮蜡质提取液对两种毛萤叶甲进行偏好生测进一步说明不同树龄的叶片表皮蜡质显著影响两种昆虫的取食和产卵偏好。所以，不同树龄的榆树叶片表皮蜡质的差异很可能是通过驱动两种毛萤叶甲的偏好分化和适应性进化，从而导致二者的生态隔离。　　三、两种毛萤叶甲化感物种分化的分子机制。　　根据Unigene注释结果和Blastp验证，共鉴定了OBPs、CSPs、SNMPs、ORs、GRs和IRs等6个化感基因家族，在6个家族中，榆绿毛萤叶甲基因数量分别为31、9、3、26、16和8，而在榆黄毛萤叶甲的基因数量分别为36、10、2、22、10和7;利用最大似然树分析了毛萤叶甲化感基因的特征，如榆绿毛萤叶甲和榆黄毛萤叶甲的OBPs在Minus-C支系分别达到15个和17个，表现出特异性扩张，说明了Minus-C OBPs在两种毛萤叶甲化学感受过程中具有重要作用;通过邻接树分析鉴定了两种昆虫化感基因的同源序列和特异表达序列，上述6个家族获得的同源序列分别为:25对、7对、2对、17对、8对和6对，其余均为两种毛萤叶甲特异表达序列;通过对同源序列进行表达量分析和Ka/Ks分析，得到了表达量相对较高，且受正选择作用的2对OBPs序列(PaenOBP11/PmacOBP14、PaenOBP17/PmacOBP27)和1对ORs序列(PaenOR24/PmacOR21)，这3对同源序列很可能在两种毛萤叶甲的化感物种分化过程中发挥着至关重要的作用。　　综上所述，本文首次以非模式的叶甲科昆虫为对象，系统地研究了其在行为和生态上的化感物种形成机制及其分子基础，并首次证明昆虫对同一寄主不同年龄的适应性分化可能促进生态隔离的产生。此研究不仅丰富了昆虫的物种形成理论，而且也有助于部分阐明植食性昆虫多样性的成因。