美洲大蠊Periplaneta americana属节肢动物门Arthropoda,昆虫纲Insecta,蜚蠊目Blattaria,蜚蠊科Blattidae,大蠊属Periplaneta,俗称蟑螂,是我国室内优势卫生害虫种群之一。美洲大蠊有着极强的繁殖与适应能力,随着比较基因组学的迅速发展以及高通量测序技术的发展,关于美洲大蠊生殖发育及翅发育的研究越来越引起人们的关注。因此,本论文采用抑制消减杂交技术和高通量测序技术构建美洲大蠊EST数据库,通过分子克隆、实时定量、RNA 干扰、比较基因组学等检测手段做了几个方面的研究内容:1.使用抑制消减杂交技术构建了美洲大蠊卵巢和精巢差异基因的两个cDNA文库,通过组装和聚类分析,在这2个正、反向文库中分别得到了433条和599条序列,一共是1,032条EST序列。通过对这些序列进行Gene Ontology分析,它们可以被分为3个类别:生物过程、分钟功能和细胞组成。这些差异表达的基因参与了美洲大蠊的性腺发育。我们随机挑选了 12个差异基因,使用实时定量(qRT-PCR)进行了验证。同时,通过进一步的生物信息学研究,从这些EST 序列中预测了2个microRNA 序列,pam-miR100-3p 和pam-miR7,并使用了qRT-PCR方法在美洲大蠊中对这两个microRNA进行了验证。本研究对探索美洲大蠊生殖差异基因的分子机制奠定了基础,同时是首次在美洲大蠊中对miRNA进行了预测。本文可以为进一步阐明蜚蠊生殖发育相关基因提供线索。2.为了进一步对美洲大蠊生殖发育相关基因进行研究,我们使用高通量测序技术对美洲大蠊的精巢进行了Illumina测序。排除低质量的序列之后,一共获得了64,954,709条序列,它们进一步被组装成为125,390条基因序列,平均长度为711 bp。通过同源性比对分析,有48,300条基因序列与NCBI数据库中的已知基因比对成功。我们对这些基因序列进行了GO、COG和KEGG分析,同时对2个明显的生殖差异基因(fru和Spag6)使用实时定量方法进行了特异性验证。另外,我们在这些序列中预测到了 14,195个潜在的微卫星(SSR),通过验证,最终在随机挑选的63个潜在的SSR中,成功扩增了41个SSR,其中有7个SSR具有明显的多态性。本文为美洲大蠊构建了转录组序列库,在无参考基因组的情况下成功地对美洲大蠊转录组序列进行了de novo组装,同时为美洲大蠊预测了许多分子标记,为进一步研究美洲大蠊种群遗传结构以及参与美洲大蠊生殖发育的基因奠定了基础。3.我们对美洲大蠊wingless基因进行了全长序列的克隆及序列分析,命名为PaWg,并使用RNA干扰技术和原位杂交技术对该基因的功能进行了进一步的研究,同时对昆虫中的wg基因进行了适应性进化分析。该基因全长1,456 bp,ORF包含1,194个碱基,编码了397个氨基酸。序列分析表明该基因与其它物种的氨基酸序列相似性在68-76%之间。对美洲大蠊进行wg基因的RNA干扰实验和原位杂交实验,结果表明:wg基因不仅对美洲大蠊的翅发育起到一定的调控作用,同时对美洲大蠊的触角、下唇须和腿部的发育,以及在生殖发育方面均具有重要的调控作用。本文获得的结果为今后深入探讨wg基因在昆虫中的作用及机制奠定了重要基础。