褐飞虱（Nilaparvata lugens,the brown planthopper,BPH）通过刺吸式口器取食水稻韧皮部汁液,不仅干扰了水稻同化物质的运输,而且其排泄物易传播或诱导水稻病害;虫害的爆发严重影响水稻的正常生长发育,造成粮食大量减产,因此褐飞虱是水稻重要害虫之一。目前主要的防治措施是喷洒农药,但过量使用农药会导致环境污染并且会使褐飞虱产生抗药性。褐飞虱与水稻间存在协同进化,不同生物型的褐飞虱含有不同的致害基因,以适应不同抗性水平的水稻品种。乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase,AChE）是杀虫剂农药的重要靶标,能促进褐飞虱中肠细胞发生凋亡[1,2]。因此,从表观遗传学的角度研究不同生物型褐飞虱的进化关系及AChE结构与功能意义重大。本论文选择褐飞虱的AChE为研究对象,开展了以下方面的研究工作:（1）采用染色体步移技术克隆得到Ⅰ型褐飞虱AChE基因上游侧翼DNA序列,长度为1919 bp。启动子元件分析显示,AChE启动子区域中有若干与MYB、WRKY、ARE等抗性相关转录因子的结合位点（元件）,表明该启动子可能与逆境胁迫相关。构建了检测启动子表达强度的荧光表达载体p GL3-AChE,然后进行双荧光素酶分析。结果表明其荧光强度与水稻抗性强度成正比关系,AChE启动子活性受水稻抗性诱导。（2）运用甲基化特异性PCR（MS-PCR）技术分析褐飞虱生物型Ⅰ和生物型Ⅱ之间AChE基因启动子区域甲基化程度差异,结果表明褐飞虱生物型Ⅰ启动子区域的甲基化程度高于生物型Ⅱ;亚硫酸氢盐测序法（BSP）结果显示生物型Ⅰ启动子区域总体平均甲基化频率（24.09%）高于生物型Ⅱ（7.27%）。RT-PCR检测结果表明,AChE在生物型Ⅱ中的表达量高于生物型Ⅰ。以上结果暗示,高甲基化的启动子可能是导致AChE低表达的原因之一。（3）基于CRISPR/Cas9技术,构建体外表达Cas RNP复合物载体,体外酶切验证了sgRNA-AChE表达框的正确性,以及表达的sgRNA具有较好的定向切割AChE基因片段的特异性。随后针对AChE构建昆虫sgRNA表达载体后显微注射Ⅰ型褐飞虱4龄若虫。结果表明,AChE敲除后稻飞虱的存活率降低22.22%;RT-PCR检测表明,注射1d和2 d后,AChE的表达量分别降低1.26和0.94倍。注射CRISPR/Cas9表达载体后,虫体出现残翅或缺翅的表型。翅型相关基因ln R1、Ubx和Apa表达量均上调,而ln R2的表达量逐渐下调。（4）构建了AChE蛋白表达载体pET32a-AChE,表达并纯化了AChE蛋白。结果表明在16℃条件下,用1 m M的IPTG诱导16 h后,AChE蛋白表达水平较高,这为获得AChE蛋白晶体并解析其分子结构奠定了基础。对褐飞虱的AChE二级结构预测显示,32%的氨基酸序列可以形成α螺旋,10%的序列形成β折叠,2%的序列存在TM折叠。三级结构预测表明,褐飞虱AChE蛋白与果蝇的AChE蛋白存在65%的空间结构一致性,而与人的AChE2蛋白存在44%的一致性。