棉花是世界上最重要的经济作物之一,棉纤维是纺织工业的支柱,也是全球经济的基础。其副产品可以加工为饲料,棉籽油,肥料,纸张和其他消费品。近年来,烟粉虱在许多棉区频繁发生,给棉花生产和纤维品质带来了严重危害。目前,以烟粉虱为主要代表的刺吸式口器害虫在棉花生产中的危害日益加剧,但棉花对刺吸式口器虫害的胁迫响应机制尚不清楚。因此,验证潜在的棉花内源的抗性基因对培育新型棉花抗虫品种具有重要意义。烟粉虱（Bemisia tabaci）是一种典型的刺吸式口器害虫,对全球棉花生产造成了巨大的危害。然而,目前棉花应对粉虱胁迫的响应机制尚不清楚,关于棉花如何感知和保护自己免受烟粉虱侵害的问题可获得的信息是有限的。因此,鉴定和利用棉花内源的抗虫基因,培育具有多重抗虫功能的转基因材料成为了当前棉花生产中的重要目标。在本研究中,为了研究棉花与烟粉虱之间的分子互作,我们选择了两个内源棉花基因GhMLP423和GhPR10,这两个基因是本课题前期通过蛋白质组学研究获得的差异蛋白（DEP）,MLPs属于Betv1蛋白家族中的MLP亚家族,在植物应对生物胁迫和非生物胁迫时都扮演着重要角色。病原相关蛋白质家族（PR10）与MLPs相同,他们的序列较短,具有标准的三级结构和疏水结合位点,容易被植物和次生代谢物结合。为了进一步研究其在棉花中的抗虫分子机制,我们利用CRISPR/Cas9技术和超表达技术分别敲除和超表达这两个基因,探究棉花在害虫危害条件下GhMLP423和GhPR10的潜在功能,筛选出了抗虫株系,为今后创造新型抗虫棉创造新材料。主要研究结果如下:1.qRT-PCR分析结果表明,相对于野生型材料,超表达株系中的GhMLP423和GhPR10具有较高的表达水平,且具有明显的虫害胁迫响应。利用CRISPR/Cas9基因编辑工具对GhMLP423和GhPR10基因进行敲除,并进一步研究这些基因的功能。PCR、qRT-PCR和Hi-TOM用于验证GhMLP423和GhPR10基因在棉花基因组中的编辑情况。结果表明,在sgRNA的靶标位点检测到不同频率的突变:主要包括小核苷酸片段的插入和缺失突变,证明CRISPR/Cas9系统成功将GhMLP423和GhPR10基因敲除,qRT-PCR结果显示这两个基因的的转录水平很低。2.木质素含量分析发现,GhMLP423和GhPR10的超表达导致转基因棉花植株中木质化程度的增加,进而提高了植株的抗虫性。3.黄酮类化合物的测定结果表明,超表达的棉花材料中黄酮类化合物的积累量越高,其对烟粉虱的抗性越强。因此,我们推测转基因株系中GhMLP423和GhPR10基因的表达与木质素和类黄酮积累的变化与编码相关生物合成酶基因的转录活性的变化有关,进而影响了植株的抗性。4.抗虫实验结果揭示了这两个基因有正向的抗虫效果。对0E-GhMLP423和0E-GhPR10的抗虫鉴定结果表明,烟粉虱虫卵数和成虫数均低于野生型对照和CRISPR/Cas9基因敲除的材料。综上所述,我们的研究结果表明,过表达GhMLP423和GhPR10的超表达材料的抗烟粉虱性能提高而基因编辑敲除的材料的抗性降低了,而这种变化与棉花木质素、类黄酮合成有紧密联系,我们推测木质素代谢、类黄酮合成与GhMLP423和GhPR10基因的表达有紧密联系,它们一起共同作用形成调控网络在调控棉花抗烟粉虱中起着重要作用。我们相信这项研究将是棉花抗虫基因工程的一条新的途径,并将进一步加深我们对棉花内源的抗虫分子机理的了解。