雄性附腺（Male accessory glands,MAGs）在昆虫的交配过程中具有重要作用,其分泌物与精子一起进入雌虫体内,影响雌虫的生殖行为。随着测序技术的迅速发展,雄性附腺分泌蛋白的鉴定逐渐成为生命科学研究的一个热点。takeout是一种能结合小脂粒的分泌蛋白,在昆虫中表现出明显的雄性表达偏向性,且在雄性附腺中含有特异性表达的takeout。瓜实蝇Zeugodacus cucurbitae（Coquillett）是一种严重危害果蔬生产的农业检疫性害虫,隶属于双翅目Diptera,实蝇科Tephritidae,寄主范围广,繁殖力强,广泛分布于热带、亚热带和温带地区,主要危害葫芦科和茄科作物。开展瓜实蝇雄性附腺蛋白（accessory gland proteins,ACPs）鉴定及其重要蛋白takeout的功能研究,对于研发基于生殖调控策略的瓜实蝇防控技术具有重要的指导作用。鉴于此,本学位论文以瓜实蝇为研究对象,利用转录组及蛋白组测序技术获得雄性附腺全转录组及蛋白组数据,进而利用生物信息学分析方法鉴定takeout家族基因,最后综合利用实时荧光定量PCR（RTq PCR）、Western blot（WB）、免疫组化、RNA干扰（RNA interference,RNAi）和CRISPR/Cas9等技术手段,揭示瓜实蝇MAGs中特异表达的takeout的生理功能。主要研究结果如下:1瓜实蝇雄性附腺组织全转录组和蛋白组测序分析瓜实蝇成虫MAGs组织全转录组数据,共获得12,958个转录本;各样品的Clean Reads与瓜实蝇基因组的序列比对率超过94%,且样品间的相关性在95%以上。基于信号肽预测,共筛选出700个具有信号肽的蛋白编码基因。基于瓜实蝇成虫MAGs组织蛋白组测序数据,共鉴定获得1,863个蛋白,根据信号肽预测结果,筛选出242个分泌蛋白。基于转录组和蛋白组联合分析,鉴定到68个分泌蛋白,功能注释和分类结果显示其中大多数为酶类,其次是结合蛋白。在68个雄性附腺分泌蛋白中,蛋白表达量较高的有丝氨酸蛋白酶serine protease、凝集素Lectin和takeout等。分别选取转录组和蛋白组中表达量前10的基因和蛋白,分析其在瓜实蝇不同发育阶段和组织的表达模式,结果显示,大部分基因或蛋白在雄成虫表达且具有雄性附腺组织特异性。2瓜实蝇takeout家族基因鉴定、序列分析及时空表达模式解析基于瓜实蝇基因组及转录组数据共鉴定获得32个takeout家族基因,包括26个takeout基因和6个JHBP基因,开放阅读框介于300–800 bp,编码100–300个氨基酸,且均具有信号肽。多重序列比对结果显示,昆虫中takeout基因具有较高的同源性,具有2个保守的半胱氨酸残基,4个高度保守的甘氨酸残基,在JHBP保守结构域中含有大量相同的氨基酸残基。利用RT-q PCR技术,解析瓜实蝇雄性附腺特异表达的Zctakeout1在瓜实蝇不同发育阶段以及雄成虫不同日龄、不同组织和光周期不同时间点的表达模式。结果显示,Zctakeout1仅在雄成虫期高表达,且随着雄成虫日龄增加表达量逐渐上升,并在性成熟期表达量趋于稳定。分析Zctakeout1在不同组织的表达模式,结果显示,Zctakeout1在雄性附腺中特异高表达。免疫组化分析进一步确定Zctakeout1在雄性附腺的两条中胚层附腺管中表达,信号主要富集在双核细胞周围。3基于CRISPR/Cas9技术的瓜实蝇Zctakeout1功能研究体外合成Zctakeout1的ds RNA,通过饲喂法抑制靶基因表达,结果显示,连续饲喂6天后,Zctakeout1的表达量显著下降,沉默效率为76.29%;同时,成虫的交配率显著下降,说明该基因参与调控瓜实蝇的生殖行为。为进一步明确其功能,利用CRISPR/Cas9技术在基因组水平敲除Zctakeout1,成功获得缺失8个碱基的纯合品系。野生型雄虫分别与野生型雌虫和纯合子雌虫交配后,WB检测雌虫体内Zctakeout1蛋白含量,结果显示,交配后的雌虫含有Zctakeout1蛋白。为进一步研究Zctakeout1蛋白的生理功能,通过行为学观察发现,与野生型相比,纯合品系的交配率显著降低。连续统计7天内与纯合子雄成虫交配后的雌虫的产卵量,结果显示,与纯合子雄虫交配后的野生型雌虫产卵量显著低于与野生型雄虫交配后的野生型雌虫产卵量,且与纯合子雄虫交配后的纯合子雌虫产卵量显著低于野生型自交后雌虫产卵量,减少幅度均在50%左右,但卵的孵化率无显著性差异。据此推测,瓜实蝇雄成虫在交配时能将Zctakeout1蛋白随着精子转移至雌虫体内,进而影响雌虫产卵。