桔小实蝇（Bactrocera dorsalis）是一种严重威胁世界农业生产的危险性入侵害虫。目前,因其超强的环境适应能力和入侵扩散能力等,桔小实蝇适生范围逐渐北移、危害愈演愈烈,给世界果蔬产业造成了严重的经济损失。然而,对于入侵后的桔小实蝇如何快速觅食成功、如何快速生态适应而定殖危害仍不得而知。觅食行为的可塑性能够使入侵昆虫在新环境中快速定位食物得以生存,从而实现种群定殖和扩散。有研究表明桔小实蝇觅食行为具有很强的表型可塑性,并受多种因素调控,如共生细菌、神经肽信号系统等。昆虫神经肽是由神经分泌腺体或神经分泌细胞合成、储存和分泌的小分子蛋白质或多肽。其通过激活特异性神经肽受体,触发信号传导机制,从而激发一系列的细胞反应,引起昆虫相应的生理及行为反应。本课题组前期研究发现,当桔小实蝇处于饥饿状态时,其嗅觉变得尤为敏感,研究还发现sNPF神经肽信号系统参与调控这一重要的生理过程,但其生物学意义及分子机制仍不清楚。因此,本学位论文利用CRISPR/Cas9基因编辑技术、免疫组化及q RT-PCR等深入研究BdsNPFR在桔小实蝇觅食和取食中的重要生理功能,主要结果如下:1.基于CRISPR/Cas9系统构建BdsNPFR突变体及其有效性评估将g RNA与Cas9蛋白混合注射到369粒卵中,成功羽化74头G0成虫,其中45头成虫发生突变,突变效率为60.8%。突变体包含3种主要的突变类型:碱基缺失（Ⅰ型）、碱基插入和碱基替换（Ⅱ型）、碱基插入（Ⅲ型）。本学位论文选择8-bp插入和8-bp替换的Ⅱ型突变体进行后续研究。最后,将突变体与野生型试虫回交至少8代,然后通过自交产生纯合BdsNPFR-/-突变体。本研究中使用Cas OT进行突变体的脱靶效应评估。共筛选获得3个潜在脱靶位点,进一步通过PCR扩增和测序对潜在的脱靶位点进行基因分型,结果表明,潜在脱靶位点并未发生突变。这确保BdsNPFR-/-突变体后续表型均由BdsNPFR基因缺失引起,而非遗传背景的变化造成。此外,利用免疫组化技术,解析了桔小实蝇大脑中BdsNPFR神经元分布图谱。结果表明,BdsNPFR+神经元位于前脑上部区域。与野生型试虫相比,BdsNPFR+/-突变体的BdsNPFR荧光信号较弱,BdsNPFR-/-突变体的荧光信号几乎为零。这也在蛋白水平上进一步证实了突变体的靶标基因敲除效率。2.BdsNPFR突变体觅食行为和取食行为分析依据黑腹果蝇觅食行为测定体系,建立桔小实蝇觅食行为测定体系,并使用觅食成功率和定位食物所用时长作为评估觅食行为的指标。为桔小实蝇提供人工饲料、柑桔和香蕉3种食物,在3种食物下分别观察记录单头试虫的觅食行为。与野生型试虫相比,BdsNPFR-/-突变体对人工饲料和柑桔的觅食成功率显著降低,但对香蕉的觅食成功率没有变化。觅食时长测定结果表明,BdsNPFR-/-突变体对3种食物的觅食时长均显著多于野生型试虫。为明确sNPFR在桔小实蝇取食行为中的作用,采用比色法和CAFE法测量食物的摄入量。结果表明,BdsNPFR-/-突变体成虫的取食量显著少于野生型成虫。然而,与野生型试虫相比,BdsNPFR+/-突变体成虫的食物摄入量没有发生变化。3.BdsNPFR调控桔小实蝇觅食行为分子机制为明确BdsNPFR的敲除对嗅觉反应的影响,3种寄主植物或水果挥发物（苯并噻唑、γ-辛内酯、甲基丁香酚）作为气味刺激源,测定BdsNPFR突变体的触角电位反应。结果表明,在气味浓度为0.1%、1%和10%条件下,野生型和突变型试虫对3种气味都表现出浓度依赖性反应。然而,BdsNPFR-/-突变体对3种气味物质的触角电位反应均显著弱于野生型。此外,随着气味浓度的增加,野生型和突变型反应之间的触角电位反应差异也随之增大。采用q RT-PCR技术对BdsNPFR突变体的59个嗅觉受体（olfactory receptor,OR）基因表达水平进行了解析。结果显示,8个OR基因表达量显著下降,分别为Orco、OR7a.3、OR43a.2、OR49a、OR49b、OR67d.2、OR69a.1和OR69a.2。利用免疫组化技术进行sNPFR神经元和嗅觉受体神经元在触角中的免疫定位。结果表明,野生型触角感器下定位到大量气味受体神经元,但仅检测到少数BdsNPFR+神经元。且根据神经元形态、大小以及所处位置判断,BdsNPFR+神经元虽与Orco+神经元紧邻,但它们并不隶属同一细胞类群。与突变体基因敲除效率检测结果一致,在BdsNPFR-/-触角中未检测到BdsNPFR+神经元信号。综上所述,BdsNPFR+神经元位于桔小实蝇触角感器下方,其可能通过与部分嗅觉受体神经元相互作用调控多种OR的表达,导致桔小实蝇嗅觉敏感性变化,进而调控觅食行为。本研究结果不仅丰富了桔小实蝇觅食行为的分子调控机制,还将为靶向嗅觉系统开发新型行为控制剂提供新的靶标。