神经元是人类大脑中的基本单元,它们互相连接,组成了复制而精密的神经环路。探究这些环路对于了解大脑的运作原理具有重大的意义。腺相关病毒(AAV)是标记神经环路的常用工具,也是基因治疗的重要载体之一。现有的具有逆向示踪能力的AAV工具种类较少,能够标记的神经环路也较少,并且标记效率还有待提高。这些不足限制了AAV病毒载体在神经环路逆向标记中的应用。本文主要通过定向突变和随机突变的方式,改造不同AAV病毒血清型的基因组,提高AAV载体在不同环路中的逆向示踪效率。改造涉及了AAV1型、2型和DJ型病毒。通过定点突变改造后的AAVDJR病毒载体获得了较强的逆向示踪纹状体到皮层、丘脑和杏仁核的能力。通过定向突变改造后的AAV2R-9M病毒在纹状体通路比原始的rAAV2-retro具有更高效的逆向示踪能力,并且本文还对比了AAV2R-9M病毒在黑质和杏仁核脑区注射的标记效果。本文还通过随机突变的方法建立了AAVDJR病毒Cap蛋白基因的突变文库,并运用体内进化的方式筛选出了在纹状体-黑质通路可能具有更强逆向标记效果的候选突变体。本论文改造了不同AAV病毒血清型的基因组,获得了多种突变体,并进行了测试,获得了具有更高逆向标记效率的病毒突变体,为神经科学研究提供了更多AAV工具的应用选择。