Insulin信号通路是生物体中重要的调控通路之一，与个体的营养代谢、器官生长、生殖以及寿命有着密切的联系。家蚕是一种重要的经济昆虫，且是鳞翅目的模式生物。开展Insulin信号通路调控家蚕生长和发育的相关研究，不仅有利于加深对鳞翅目昆虫生长发育调控网络的了解，而且未来可用于鳞翅目害虫种群遗传控制。目前，家蚕中Insulin信号通路的具体生理功能缺乏广泛与深入的研究。近年来，随着转基因技术以及基因组编辑技术在家蚕中的建立与应用，使得在家蚕中深入研究Insulin信号通路的功能及与其他信号通路的互作成为可能。基于这样的背景，本研究在家蚕中构建和优化了转基因Clustered regularlyinterspaced short palindromic repeats/CRISPR-associtaed9(CRISPR/Cas9)系统，并在此基础上对家蚕Insulin信号通路关键基因的生理功能进行了研究。我们获得了以下研究结果:　　第一，优化了家蚕转基因CRISPR/Cas9系统。本研究发现家蚕U6启动子可以表达由任意核苷酸(ATGC)起始的sgRNA。在BmN细胞中，不同核苷酸起始的靶向EGFP的四条sgRNA均可以抑制EGFP的表达，但是效率有所不同。N20NGG形式的sgRNA还可以靶向内源基因BmBLOS2，并在特定位点引起多种形式的突变。实验还分析了不同核苷酸起始与不同GC含量的sgRNA引导的Cas9定点靶向的切割效率。在个体水平上，实验构建了稳定表达N20NGG型的sgRNA（与Cas9）以突变BmBLOS2的转基因家蚕品系。我们在转基因个体中均检测到了靶基因的定点突变，并观察到稳定遗传的油蚕表型。此外，对野生型SpCas9蛋白进行突变获得无切割功能的dead Cas9(dCas9)，发现dCas9可以下调特异基因的表达，而dCas9-VP64可以实现对基因的上调表达。我们还获得了其他形式的Cas9突变体VQR-Cas9、EQR-Cas9和VRER-Cas9，发现它们可以识别和切割含有不同PAM序列的靶点，进一步扩大CRISPR在基因组中的靶向范围。　　第二，研究了BmInR与BmAkt的生理功能。与野生型相比，BmInR突变体幼虫出现显著的生长延迟，总发育时间延长了一倍。突变体的体型显著地变小，幼虫的生长指数显著降低。此外，BmInR突变体成虫的翅膀发育畸形，解剖发现突变体各器官组织的大小发生了不同程度的改变，说明家蚕不同组织应对营养不良胁迫时呈现出了一定的表型可塑性。在BmAkt突变体中，我们观察到部分BmAkt突变体幼虫在一龄末出现蜕皮缺陷而死亡，可以进入二龄的幼虫则出现了严重的生长停滞直至死亡，说明BmAkt的缺失会导致家蚕幼虫发育早期的致死效应。　　第三，解析了BmFOXO对家蚕幼虫生长发育的调控作用。通过观察发现，BmFOXO突变引起幼虫的生长发育延迟、体型显著变小并出现了三眠蚕等表型。Insulin信号通路上游的BmInR、BmAkt及Bm4EBP的表达均发生了变化。20E和JH信号通路部分基因的表达出现了显著的下调。突变体中的20E与JH的滴度都出现了下降，且JH的滴度降低到无法检测的水平。20E或JH类似物的回复实验均可以恢复幼虫的最后一次蜕皮，说明BmFOXO的突变影响20E与JH的稳态。进一步对激素稳态变化的分子机制分析发现，突变体中JH降解通路的JHE、JHEH与JHDK发生了显著上调，其中JHE的上调最明显，且其酶活水平在突变体中也有显著的提高。然而，JH合成通路的基因的表达无显著的变化。FOXO蛋白在体外特异地结合JH降解通路基因的启动子区域，进一步说明BmFOXO的突变直接调控JH的降解而非合成，参与介导了JH降解通路相关基因的表达上调，促进了JH的降解。另外，BmFOXO突变体幼虫表皮的斑点着色显著增强，检测发现是由与幼虫表皮着色相关的WNT通路基因表达变化所致。　　综上所述，本论文针对家蚕CRISPR/Cas9系统进行改造和优化，利用转基因CRISPR/Cas9技术，对Insulin信号通路关键基因的生理功能进行研究。从家蚕突变体表型入手，探究BmInR与BmAkt在幼虫生长发育过程中发挥的作用，并深入分析了BmFOXO与激素信号通路相互作用从而调控家蚕生长与发育的机制。