生物钟是调节生物体生命活动内在节律的分子机制。昆虫生物钟参与调控昆虫几乎所有的新陈代谢、生长发育和生理行为等过程，使昆虫与外界环境条件达到时间和空间上的同步，在很大程度上增强了其环境适应性，在其生存能力方面发挥着重要作用。由于生物钟的调控，黑腹果蝇呈现出很大范围上行为和生理上的昼夜节律，包括睡眠、对光的应答、学习及记忆、羽化、捕食、化学反应、交配和免疫等行为。生物钟是通过一系列钟基因转录和转录后调控引起的分子振荡产生昆虫的生理活动行为的，而钟基因的表达则是由外界信号和生物体内部的调节因子（如激素）共同发起并维持的，昆虫的活动及生理行为都离不开钟基因的调节作用。隐花色素钟基因（cryptochrome,cry）所编码的蛋白CRY属于黄素蛋白,是隐花色素家族的成员之一,在昆虫生物钟中作为蓝光受体，接收传导光信号，开启昆虫生物钟的循环，参与昆虫的行为活动，如成虫的羽化、活动、交配以及某些昆虫的滞育行为等。CRY主要存在于昆虫复眼及脑部，通过对外界环境中光照的反应，介导下游生物钟基因相互作用，从而通过将信息传递给一些激素信号来调控昆虫的生理行为活动。　　本研究中的供试昆虫葱蝇（Delia antiqua）属双翅目花蝇科，与黑腹果蝇近缘，可在实验室人工饲养。本研究主要克隆了葱蝇cry基因，并对该基因和推导出的氨基酸序列进行了生物信息学分析，同时，结合本实验室葱蝇转录组中鉴定出的隐花色素家族的其他两个成员进行了系统进化分析，采用实时荧光定量PCR方法，研究了葱蝇cry基因在葱蝇成虫阶段的表达情况。研究结果如下：　　①葱蝇cry基因的克隆和生物信息学分析　　克隆葱蝇cry基因，所得cDNA序列长为1728 bp，有终止密码子且3’端非翻译区长114 bp，5’端缺失起始密码子及非翻译区，共编码537个氨基酸。生物信息学分析结果表明：葱蝇CRY蛋白属于不稳定的亲水性强的蛋白，不具有信号肽，存在一个强的跨膜螺旋区，该跨膜区存在于407和424位氨基酸之间，且N端在膜内。葱蝇CRY蛋白含有DNA_photolyase和 FAD_binding_7结构域，在进化上具有很高的保守性。葱蝇CRY蛋白有多个功能位点，其中有2个N端糖基化位点，8个蛋白激酶C磷酸化位点，7个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点，3个N端肉豆蔻酰化位点，1个亮氨酸拉链结构，1个DNA光裂合酶类Ⅰ位点。多序列分析显示，葱蝇的CRY蛋白与肉蝇Neobellieria bullata的CRY（XP_002085408.1）的相似度最高，达到92.4%。　　②葱蝇隐花色素家族的进化关系　　对葱蝇隐花色素家族三个成员进行初步的生物信息学分析发现，葱蝇CRY蛋白，（6-4） photolyase蛋白以及 CPD photolyase蛋白都具有相同的结构域DNA_photolyase和 FAD_binding_7，且葱蝇 CRY蛋白与葱蝇（6-4）photolyase蛋白具有更高的相似性，系统发育分析结果表明，葱蝇CRY与葱蝇（6-4）photolyase分到一支。　　③葱蝇cry基因在成虫阶段的表达　　采用了实时荧光定量PCR的方法，研究了葱蝇cry基因在不同性别的葱蝇成虫头部的相对表达，其结果显示：葱蝇cry基因在葱蝇雄虫头部的表达变化出现了一定的规律性，且成24小时的周期性震荡，这与生物钟基因的周期变化相符；在光照条件下cry基因的表达量最高,这与CRY蛋白为生物钟的光感受蛋白这一特点相关；而相对于雄虫,雌虫头部cry基因的表达不呈现出一定的规律,这可能与葱蝇雌虫复杂的生理活动有关。