桔小实蝇Bactrocera dorsalis（Hendel）隶属于双翅目（Diptera）、实蝇科（Tephritidae）、果实蝇属（Bactrocera）,是一种严重为害多种水果和蔬菜的害虫。由于其寄主范围广、适应能力强、抗性发展迅速,对其持续有效的防控愈加困难。ATP结合盒转运蛋白（ATP-binding cassette transporter,ABC转运蛋白）是一种能够利用ATP进而促使物质逆浓度梯度跨膜转运的蛋白,能转运多种底物如激素、脂类、次级代谢物及外源有毒物质等,从而影响昆虫的生长发育和解毒代谢等生理过程。ABC转运蛋白成员众多,且每个亚家族基因功能分化剧烈,因此有必要深入且系统探讨其功能。本研究以桔小实蝇ABC转运蛋白G亚家族基因（BdABCGs）为对象,在鉴定BdABCGs家族成员且分析其分子特性的基础上,系统解析其时空表达模式,明确其响应逆境胁迫的表达规律。同时,针对目标基因,采用RNA干扰（RNA interference,RNAi）和CRISPR/Cas9技术探究其功能。本学位论文的主要研究结果如下:1.桔小实蝇BdABCGs生物信息学与时空表达模式解析采用生物信息学方法,分析了15个桔小实蝇ABC转运蛋白G亚家族成员BdABCGs（BdABCG1～BdABCG15）编码序列的分子特性。桔小实蝇BdABCGs编码蛋白的氨基酸序列与辣椒实蝇（Bactrocera latifrons）和橄榄实蝇（Bactrocera oleae）对应蛋白的氨基酸序列相似性最高,达到90%以上。BdABCGs与黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）对应基因的氨基酸序列一致性在49.2%～90.5%之间。15个BdABCGs蛋白均具有ABC转运蛋白家族典型的结构特征基序,包含ATP结合位点（ATP binding site）、Walker A基序（Walker A/P-loop）、Q环（Q-loop/lid）、ABC转运蛋白特征基序（ABC transporter signature motif）、Walker B基序（Walker B）、D环（D-loop）、H环（H-loop/switch region）以及5～7个跨膜螺旋。15个BdABCGs蛋白均只含有1个TMD和1个NBD,且呈反向排列（NBD-TMD）,为典型的半转运蛋白,需要形成同源或异源二聚体才能行使正常的转运功能。系统发育分析表明,15个BdABCGs均属于G亚家族成员,与BdABCA和BdABCH亚家族蛋白进化关系最近。利用实时荧光定量PCR（qPCR）技术,检测这些基因的时空表达模式发现,BdABCGs在整个发育过程均有表达,多数基因在白蛹和刚羽化的成虫等转换阶段显著高表达;除BdABCG1和BdABCG8在卵、性成熟的雌虫及卵巢中高表达外,其它多数基因在雄虫中表达量显著高于雌虫。另外,与复眼色素转运相关的基因在不同发育阶段的表达模式与复眼发育过程相一致。BdABCGs主要在成虫或幼虫的马氏管、成虫脂肪体以及幼虫的中肠相对高表达。上述结果说明BdABCGs基因功能多样,可能分别参与解毒代谢、生长发育、色素转运等过程。2.桔小实蝇BdABCGs对环境胁迫的响应表达规律采用qPCR技术,分析BdABCGs在药剂处理、高低温短时处理、高低温品系、饥饿以及干燥处理后的m RNA水平表达规律。结果显示,桔小实蝇成虫在上述环境胁迫下,其体内BdABCGs基因响应程度有所差异。BdABCG1、BdABCG3、BdABCG8在阿维菌素处理后显著上调,BdABCG14在马拉硫磷和阿维菌素处理后显著上调,暗示这些基因可能参与应对上述两种药剂胁迫的生理过程。饥饿、干燥和低温处理后显著上调的BdABCGs基因最多,高温品系仅有1个基因（BdABCG6）显著上调,高温处理后多数基因无显著性表达变化。BdABCGs对低温的响应比高温更加敏感。值得一提的是,BdABCG6在低温短时处理、高温品系、低温品系、饥饿以及干燥处理中均显著上调,暗示该基因可能在抗逆过程中承担重要功能。综上所述,多数BdABCGs基因（10个）在不同的逆境胁迫后显著上调,暗示它们在桔小实蝇抗逆境胁迫的过程中发挥重要作用。3.桔小实蝇BdABCGs RNA干扰效率检测及表型观察采用注射法对桔小实蝇5日龄成虫递送ds RNA-BdABCGs,并于24 h后检测目标基因的RNAi效率。结果表明,所检测的10个BdABCGs基因的RNAi效率及稳定性差异较大。其中,BdABCG3、BdABCG4、BdABCG6、BdABCG10、BdABCG11的表达量与对照组（ds GFP）相比显著性下降,且较为稳定。BdABCG1、BdABCG2、BdABCG5、BdABCG8、BdABCG15不能被有效沉默或沉默效率不稳定。综合分析发现,桔小实蝇在脂肪体高表达的BdABCGs更容易获得稳定而有效的干扰效率。对有RNAi效率的5个基因在桔小实蝇雌成虫第3、5、7日龄分别注射ds RNA后,发现分别干扰BdABCG4、BdABCG6、BdABCG11基因后产卵量显著下降,暗示这3个基因与桔小实蝇生殖相关。4.基于CRISPR/Cas9技术的桔小实蝇BdABCG2基因纯合突变品系构建利用CRISPR/Cas9技术,构建敲除BdABCG2后能够稳定遗传的纯合突变品系。G0代发育至成虫得到突变体的概率为25.3%（22/87）,基因型检测结果表明,共有4种缺失片段基因型（―5 bp、―6 bp以及两种―10 bp）;经过筛选,在G3代成功获得缺失10 bp的纯合突变体。纯合突变体的BdABCG2基因在转录水平的表达量显著降低且维持在较低水平,说明基因编辑有效降低了该基因的表达。鉴于果蝇ABCG2基因与其复眼着色相关,本研究利用超景深显微镜观察桔小实蝇突变品系的眼色发现,BdABCG2纯合突变体和杂合突变体眼色均无显著性变化,纯合突变体蝶呤类色素和眼黄素的含量与野生型相比差异也不显著,说明BdABCG2参与眼色素前体转运的功能发生了变化。BdABCG2纯合突变体和野生型的比较转录组分析显示有379个差异表达基因,这些基因主要集中在代谢方面,推测BdABCG2可能参与代谢相关的其他生理功能。