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家蚕是重要的经济昆虫，也是研究鳞翅目昆虫遗传和发育的理想模式。雄性家蚕因强健不易生病和丝质量高等特点在蚕丝行业上有重要的应用价值。因此，专养雄性家蚕成为育种家的努力方向。而实现这个目标的前提是需要认识家蚕的性别决定机理。虽然近年来的研究鉴定了家蚕的性别决定初级信号是雌性W染色体上的Fem piRNA，也鉴定了若干下游靶基因，但是对家蚕的性别决定通路的级联关系尚无清晰的认识。基于此，我们开展了家蚕性别决定机理和性别调控研究。首先，对家蚕的性别特异性的调控元件进行发掘和研究，期望获得适用于基因组编辑的启动子元件，构建高效的基因组编辑系统;其次，利用该系统对家蚕性别决定相关基因进行筛选，构建鳞翅目昆虫家蚕的性别决定网络;最后，对家蚕性别决定下游基因dsx进行功能研究和开发适用于遗传调控的不同性别特异性的不育系统。我们的研究结果如下: 1.构建了生殖腺特异性启动子驱动的高效的基因组编辑平台。鉴定了四个家蚕内源性的启动子，Bmvg启动子是卵黄原蛋白基因5’端798bp长度的序列，利用piggyBac为基础的转基因分析表明Bmvg可以精确地驱动报告基因增强型的绿色荧光蛋白(EGFP)以性别、组织和时期特异性表达。在转基因家蚕中，EGFP在化蛹之后的雌性的脂肪体中表达，并且这段启动子还受蜕皮激素激活调控，与内源性的Bmvg表达模式相同。利用相同的转基因方法我们获得了径向轮辐1基因（BmR1，1593bp）和β微管蛋白4基因（Bmβ4，1861bp）启动子的转基因家蚕。在转基因家蚕中，报告基因EGFP的表达模式从幼虫期到成虫期都是精巢特异的。并且这两个启动子驱动的EGFP在精巢中定位不同，表明它们可以作为不同的精巢特异性调控元件。对于生殖腺发育相关基因Bmnos，截取的1923bp长度的启动子序列可以驱动报告基因EGFP在胚胎期生殖腺特异性表达，并且利用这段序列驱动的Cas9可以高效的切割目的DNA序列。 2.阐明了家蚕性别决定通路基因的级联关系。我们利用开发的家蚕生殖腺特异性启动子Bmnos驱动的Cas9基因组编辑系统敲除了性别决定候选基因BmSxl、Bmtra2、BmImp、BmImpM、BmPSI和BmMasc，探索了它们在家蚕性别决定中的作用。结果显示黑腹果蝇中经典的Sxl/tra性别决定通路在家蚕中不具备性别决定作用，家蚕BmSxl缺失后对性别决定和发育没有影响。家蚕中Bmtra2突变之后导致雌雄个体胚胎期致死，同时Bmdsx雌雄转录本全部消失;BmImp或者BmImpM不是家蚕性别决定关键基因，遗传突变实验表明BmImp或者BmImpM并不参与性别决定，而是对生长发育和变态起到重要的作用;BmPSI调控BmMasc、BmImpM和Bmdsx，突变之后引起雄性个体雌性化。表型分析也显示BmPSI和BmMasc这两个突变体的雄性有雌性化的趋势，表明这两个基因参与了性别决定。 3.构建了家蚕雌雄特异性的性别调控系统。对性别决定底层最保守的基因dsx的进化分析表明昆虫中发生了性别特异性的选择性剪接，而其他分类群中不存在这个现象。我们用基于转基因的基因组编辑方法对雌雄剪接体和共同区域进行编辑，结果表明Bmdsx控制了腹部体节二态性、内外生殖器官的二态性，性别特异性的剪接体突变会导致性别特异性的器官发育退化和性不育，共同区域突变之后会产生中间性个体且全部不育。