瓜实蝇Zeugodacus cucurbitae Coquillett隶属于双翅目Diptera,实蝇科Tephritidae,是一种严重危害果蔬生产的农业害虫。瓜实蝇繁殖能力强,危害地域广泛,其成虫产卵于果实内部,孵化后幼虫取食危害,造成落花和落果。精巢是昆虫雄性生殖系统的重要组成部分,与其后代的繁殖和发育联系紧密。基于生殖相关的害虫防治新技术和新靶标发掘一直是昆虫学领域研究的重点及热点。精巢特异性丝/苏氨酸蛋白激酶（testis-specific serine/threonine kinase,TSSK）基因是一类重要的精巢特异性表达的家族基因,其在哺乳动物研究较多,而在昆虫中的相关研究较少。据此,本学位论文测序获得瓜实蝇雄成虫不同组织的转录组数据,筛选鉴定到2个在精巢高表达的TSSK家族基因（ZcTSSK1和ZcTSSK3）;克隆其开放阅读框;利用RT-q PCR技术解析ZcTSSK1和ZcTSSK3在瓜实蝇不同发育阶段及组织的时空表达模式;原位杂交技术解析ZcTSSK1和ZcTSSK3在瓜实蝇成虫精巢中的表达位点;RNAi技术探究ZcTSSK1和ZcTSSK3在瓜实蝇雄性生殖过程中的功能。研究结果不仅丰富昆虫TSSKs基因功能的认识,还将为害虫防治特异性及环境友好型杀虫剂和害虫不育技术研发提供靶标及理论基础,为开发瓜实蝇的绿色防控和生态调控技术提供新思路。本学位论文主要研究结果如下:1瓜实蝇雄成虫组织转录组测序测序获得瓜实蝇雄成虫16个组织样品的转录组,各样品Clean Data均达到6.16 Gb以上,Q30碱基百分比均高于90%,将各样品的Clean Reads与指定的参考基因组进行序列比对,除中肠样品的比对率较低在59.59%以下外,其它组织的比对率均达到90%左右。基于表达量定量结果,筛选出瓜实蝇马氏管、脂肪体和中肠三个组织与精巢之间的差异基因共5343个,其中3130个基因在精巢中表达量较高,进一步提高筛选倍数之后获得801个待注释的精巢高表达基因。随机选择8个在精巢高表达的基因,用RT-q PCR技术进行定量数据验证,分析发现q PCR数据与转录组测序数据趋势基本相同,且在精巢的表达量与其它组织之间均存在显著差异,验证了转录组数据的可靠性。在精巢高表达的基因中筛选鉴定到2个TSSK家族基因,命名为ZcTSSK1和ZcTSSK3。2 ZcTSSK1和ZcTSSK3鉴定通过PCR克隆得到ZcTSSK1和ZcTSSK3开放阅读框,长度分别为900 bp和1059 bp,编码299和352个氨基酸残基。两个基因编码的蛋白质无信号肽和跨膜结构域,蛋白分子量分别为33.77 k Da和39.66 k Da。经过多重序列比对发现,ZcTSSK1和ZcTSSK3的氨基酸序列与其它已报道物种的TSSK具有很高的同源性,均有保守的S-TKc结构域,在此区域内含有大量相同的氨基酸残基,而且大部分与ATP或底物结合的相关残基保存良好。系统发育分析发现,ZcTSSK1和ZcTSSK3分别与桔小实蝇的TSSK1和TSSK3聚在一起,与其同源关系最近。3瓜实蝇ZcTSSK1和ZcTSSK3表达模式解析利用RT-q PCR技术,解析ZcTSSK1和ZcTSSK3在瓜实蝇各个发育阶段、成虫不同日龄和不同组织中的表达模式。结果显示,ZcTSSK1和ZcTSSK3在蛹期和雄性成虫期表达,在其它阶段几乎不表达;ZcTSSK1和ZcTSSK3在瓜实蝇雄成虫期持续高表达且在精巢中特异性高表达。利用原位杂交技术解析ZcTSSK1和ZcTSSK3在瓜实蝇成虫精巢中的表达位点,结果显示2个基因均在精巢的转化区表达,且信号主要富集在成熟精子细胞,所表达区域与精巢的输精管相连,为成熟精子的转化与形成区域（精细胞转化为有鞭毛的精子）。4瓜实蝇ZcTSSK1和ZcTSSK3参与调节瓜实蝇雄性生殖力功能解析利用RNAi技术,体外合成两个基因的特异性ds RNA,采用显微注射法沉默靶基因,结果显示体外合成的ds RNA能有效干扰靶基因的表达。对新羽化的瓜实蝇雄成虫连续饲喂目的基因ds RNA,9天后,ZcTSSK1和ZcTSSK3的表达量分别下调68%和76%,说明饲喂法能有效沉默靶基因。且在9天后将处理过的雄虫与正常饲喂的同日龄雌虫交配,统计其连续5天内的产卵量和卵的孵化率。结果显示,与干扰靶基因雄虫交配的雌虫的产卵量与对照组没有显著差异,但是卵的孵化率显著降低。进一步分析ds ZcTSSK1和ds ZcTSSK3处理后瓜实蝇的精子数量,发现与对照组相比,ds ZcTSSK1和ds ZcTSSK3处理的雄虫精子数量显著减少,分别减少61.23%和47.32%。研究结果说明,抑制ZcTSSK1和ZcTSSK3表达可显著影响瓜实蝇的精子发生,通过降低精子数量来影响雄成虫的生殖力。