萤火虫是一类腹部具有特化发光器的发光昆虫（鞘翅目:萤科）,其发光器发育的分子机制目前不清楚。而本研究中则以Hox基因Abd-B基因为切入口,研究我国独有的珍稀水栖萤火虫雷氏萤的发光器发育的分子调控机制。利用切片研究雷氏萤成虫发光器的生理结构,通过蛹期Abd-B RNAi的比较转录组学分析,筛选出可能受Abd-B基因调控的候选的基因,并利用RNAi进行功能验证,结果如下:一、雷氏萤Abd-BRNAi成虫发光器发育特征观察研究1.雷氏萤蛹期Abd-BRNAi成虫发光器发育特征观察研究通过组织切片,发现在正常Gfp RNAi蛹期发育12小时,发光器的脂肪体细胞有明显的分化和分裂的现象,在48小时发光器基本形成,144小时完全形成,基本符合形态学观察。然后通过超微结构观察研究,我们发现蛹期表皮层细胞是不断增殖累积的。对蛹期第一天Abd-B基因干扰后,观察结果显示蛹期发光器发光层在逐渐形成,但是反射层未形成,而且脂肪体细胞并未发生任何变化。2.雷氏萤成虫期Abd-B RNAi成虫发光器发育特征观察研究首先,对雷氏萤正常Gfp RNAi萤火虫成虫发光器进行了超微结构特征观察,发现其发光层的气管末端细胞（TEC）,微气管细胞（tc）和微气管（t）与其他萤火虫在排列和结构上有明显的区别。然后对蛹期第一天Abd-B基因干扰,我们发现干扰后成虫期成虫发光器不仅反射层消失,过氧化酶体空腔,而且其发光层中气管末端细胞（TEC）和微气管细胞（tc）的变小,细胞内的线粒体变少,水平气管（TB）和微气管（t）的质膜的分布减少,以及神经末梢（ne）厚度缩小。二、受Abd-B调控发光器发育相关基因筛选以及互作鉴定试验1.受Abd-B调控发光器发育相关基因筛选我们对雷氏萤蛹期Abd-B RNAi 比较转录组结果进行组装,冗余后得到总共54,671个Unigene,总长度为87,727,739bp,平均长度为1,604bp,N50为2,492 bp以及GC含量35.73%,然后对Unigene进行功能注释以及SSR检测,之后在All-Unigene的基础上,计算每个样品的表达量,对于多个样品,我们根据需求检测在不同样品之间的差异表达基因,同时对差异表达基因做深入的聚类分析,以及差异表达基因的功能富集分析,结合表型,筛选出荧光素酶基因Luc1基因作为本研究的候选基因。2.验证Abd-B对候选基因Luc1启动子互作试验我们通过pGEX-4T-1-6His/Abd-B的小量表达找到了最适表达条件,37℃,0.5 mM的IPTG,18℃诱导表达10 h,并获得了可溶性Abd-B重组蛋白,通过纯化后蛋白SDS-PAGE分析表明重组Abd-B蛋白成功表达,大小与预测一致。克隆得到Luc1启动子,大小为2043bp序列,根据序列预测结果,选用1371-1394位作为探针,然后利用EMSA技术,结合重组Abd-B蛋白,确定了Luc1基因的表达受Abd-B直接调控。三、候选基因Luc1的RNAi试验内参基因筛选结果,在不同组织部位和不同处理内参校正可以选β-Tubulin基因,不同发育时期内参校正可以选S27Ae基因,然后通过RNAi技术,对雷氏萤蛹期第一天注射Luc1 dsRNA后,与对照对比,发光器发光亮度极其微弱,发光细胞内过氧化酶体变成了类似空腔的结构,成功干扰Luc1基因表达。综上所述,共同探讨以Abd-B为中心的雷氏萤成虫发光器发育的网络以及下游调控基因的特征和功能。