果蝇（Drosophila melanogaster）作为一种模式生物,在遗传学、发育生物学、神经生物学及分子生物学领域都做出了重要的贡献。果蝇的基因操作简便易行,而且大约75%的人类基因都可以在果蝇中找到同源基因,近几年来,果蝇被越来越多地用于研究人类遗传病的发病机制和药物筛选。本课题组前期研究表明,ocnus（ocn）或distal antenna-young（dany）基因敲降之后均导致果蝇精巢发育异常,二者敲降还引起一些相同的精巢高表达或特异表达的基因表达量下调。这提示,ocn和dany基因可能在精子发生中协同起作用,但具体的作用机制还需进一步探究。为了探究ocn和dany基因过量表达后是否对精子发生产生影响,我们选用nosGal4驱动ocn和dany在雄蝇性腺中过表达,检测后代的胚胎孵化率,并采用免疫组化、qRT-PCR等技术检测精子发生过程和相关基因的表达情况。结果显示,ocn或dany基因在精巢过表达的雄蝇与正常雌蝇交配后,子代孵化率分别达到了 62.44±4.49%和69.08±0.80%,精巢虽然形态有点异常,但储精囊中有成熟的精子。ocn和dany基因过量表达对一些减数分裂抑制基因的表达没有影响,但是使精巢高表达或特异性表达基因的表达水平上调。这些结果表明,ocn和dany基因过表达虽然会使精巢形态发生异常,但是生殖细胞可以继续发育,能够产生正常的精子,进行受精,使胚胎发育。为了探究ocn和dany是否存在相互作用,我们采用qRT-PCR、Western blot等技术分别检测了敲降组和过表达组中ocn和dany的表达情况。结果显示,在转录水平,ocn过表达使dany上调,dany过表达引起ocn上调;在翻译水平,ocn敲降使Dany表达量极显著下调,Ocn在dany敲降精巢中表达量极显著降低,在过表达组中也显示类似的结果,这些结果表明,ocn和dany在转录、翻译水平存在相互调控。为了探究Ocn和Dany是否存在蛋白相互作用,我们在果蝇S2细胞中表达荧光标记的Ocn和Dany蛋白观察定位,并采用酵母双杂交法进行点对点验证。结果显示,Ocn和Dany均在细胞核中出现荧光信号,表明二者可以共定位于细胞核中。酵母双杂交结果显示,Ocn和Dany存在相互作用。这些结果表明Ocn和Dany可能在细胞核中存在相互作用。为了进一步探究ocn和dany基因是否可以相互作用,我们选用遗传学方法得到杂交后代,检测了后代的胚胎孵化率,取其精巢分别做了免疫组化染色和表达量的检测。结果显示,相对于dany敲降导致雄性不育（子代胚胎孵化率为0）而言,dany敲降同时ocn过表达（nosGal4＞dany-hp,UAS-ocn）雄蝇部分可育,与正常雌蝇交配后胚胎孵化率为45.77±3.35%,且dany基因的表达（转录和翻译）水平得到显著恢复（p＜0.05）,精巢中出现精子束、储精囊中有成熟的精子。这表明,ocn基因的过量表达可以部分挽救dany基因敲降引起的雄性不育。我们还用UASt-dany品系（由于杂交筛选的原因没法用前面的dany过表达品系）做了dany过表达能否挽救ocn敲降引起的雄性生殖缺陷的实验。结果发现,UASt-dany不能挽救ocn敲降引起的雄性生殖缺陷表型,进一步研究发现,UASt-dany品系不能在nosGal4驱动下实现过量表达。因此dany过表达能否挽救ocn敲降引起的雄性低育性表型,有待更换果蝇品系做进一步的验证。本研究中,我们发现,ocn和dany基因过表达后对精子发生没有严重影响,精巢能够产生成熟的、能繁育后代的精子。ocn和dany基因的表达均能对下游精巢高表达或特异性表达基因起调控作用,Ocn和Dany蛋白均在细胞核中表达,酵母双杂交结果表明二者存在相互作用。ocn基因的过表达可以部分挽救dany基因敲降引起的雄性不育。这些结果表明,ocn和dany作为精巢特异性表达基因,能够相互调控,在果蝇的精子发生中发挥重要的作用。本研究不仅希望在精子发生过程中发现一条新的调控途径,加深对生殖细胞发生调控机制和受精过程的认识,而且由于果蝇中的许多基因都能在人类中找到同源基因,因此本研究还可为人类精子发生相关疾病的研究提供有价值的线索和启示,具有重要的理论意义和潜在应用价值。