亚洲玉米螟Ostriniafurnacalis（Guenée）作为玉米上的主要害虫,严重威胁着我国玉米的安全生产。长期以来,我国的亚洲玉米螟治理以化学防治为主,在一定程度上有效控制了亚洲玉米螟的危害,却带来农药残留、环境污染等诸多问题。美国玉米种植面积与我国相当,达3500万公顷,其中80%以上为Bt玉米。Bt玉米的种植大大减轻了欧洲玉米螟等靶标害虫为害,同时减少了化学杀虫剂的使用量,取得了较好的经济和生态效益。然而,靶标害虫对Bt毒素的抗性进化直接威胁Bt玉米的可持续控害效能。虽然Bt玉米在我国尚未商业化种植,但加强亚洲玉米螟对Bt毒素抗性的研究,可为将来制订定Bt玉米的预防性抗性治理策略提供依据。ABC转运蛋白ABCC2作为靶标昆虫的Bt受体之一,在Bt Cry毒素的作用过程中发挥重要作用。已在多种鳞翅目幼虫中发现ABCC2基因突变可导致其对Bt毒素Cry1A或Cry1F产生抗性。本文利用CRISPR/Cas9技术成功实现亚洲玉米螟ABCC2基因敲除,测定了其抗性谱和抗性遗传方式。研究结果明确了亚洲玉米螟在Cry1Fa抗性中的作用,进一步丰富了 Bt毒素的作用机制,为转Bt玉米的毒素选择提供了重要参考。主要结果如下:1.亚洲玉米螟ABCC2基因的克隆和时空表达特征利用棉铃虫ABCC2基因序列在亚洲玉米螟转录组中对比,获得其中两个同源性最高的片段并组装成3927bp的序列,经RACE技术获得3’端和5’端非编码序列,得到亚洲玉米螟ABCC2基因的全长序列。该基因cDNA序列共4014bp,其开放阅读框编码1337个氨基酸,具有ABC转运蛋白典型的序列特征。通过多个昆虫的ABCC同源基因构建系统发育树,物种间的基因进化关系显示本研究获得的OfABCC2基因与二化螟Chilo suppressalis（Walker）的ABCC2基因亲缘关系最近。OfABCC2基因时间转录水平定量分析表明,卵期OfABCC2的表达量最高,是蛹期的165倍;在幼虫期1龄、3龄和5龄OfABCC2的表达量分别是蛹期的32倍、37倍和144倍,显著高于除卵期以外的其他龄期。亚洲玉米螟5龄幼虫不同组织间的测定结果表明,OfABCC2在前肠表达量最高,是脂肪体的187倍,中肠次之是脂肪体的80倍,在后肠和马氏管中略有表达,分别是脂肪体的10和3.3倍,说明该基因主要在亚洲玉米螟幼虫肠道表达。2.亚洲玉米螟ABCC2基因的敲除及纯合品系的建立利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,将靶向OfABCC2基因的sgRNA和Cas9注射入NJ-S敏感品系的新鲜卵内,将G0代成虫与敏感品系成虫单对杂交获得G1;对G1代个体OfABCC2基因型进行无损检测,将缺失8bp杂合子个体群体杂交获得G2;对G2代个体OfABCC2基因型进行无损检测,将缺失8bp纯合子群体杂交获得亚洲玉米螟ABCC2基因敲除纯合品系,命名为OfC2-KO。与对照NJ-S品系相比,此基因敲除品系在第4个外显子上存在8个碱基的缺失,该缺失突变导致翻译261个氨基酸后即发生提前终止,预测其表达的截短蛋白仅包含12个跨膜区中的前4个跨膜区,不能组装成有效的功能性蛋白。3.亚洲玉米螟ABCC2基因敲除品系对Cry1Fa抗性的遗传分析生物测定显示,基因敲除品系OfC2-KO对Cry1Fa敏感性大幅度降低（>>300倍）,对Cry1Ac和Cry1Ab敏感性也有一定程度减弱（8.1倍和3.6倍）,对Cry1Aa和化学杀虫剂阿维菌素和氯虫苯甲酰胺的敏感性没有明显变化。结果说明OfABCC2基因敲除直接导致亚洲玉米螟对Cry1Fa毒素的高水平抗性,并对Cry1Ac和Cry1Ab产生低水平抗性。将OfC2-KO品系与NJ-S敏感品系进行正反交实验,测定杂交后代在诊断剂量下的死亡率,结果显示Cry1Ac处理后的h值均为0,Cry1Fa处理后的h值分别为0和0.02,说明OfC2-KO品系对Cry1Ac和Cry1Fa的抗性遗传方式均为隐性遗传。将基因敲除品系与敏感品系杂交F1代进行自交得到F2代,分为Cry1Fa区分剂量处理存活组和不处理组,分别检测基因型,根据F2代个体OfABCC2基因的基因型与抗性表型之间的相关性分析,明确了OfABCC2基因缺失与Cry1Fa抗性完全连锁。