实蝇类害虫是世界果蔬产业最重要的害虫类群之一,具有寄主范围广、扩散速度快、适应力强等特点,严重影响了发生地的果蔬生产和出口贸易活动,许多种类被列入了世界性检疫害虫的行列。桔小实蝇是我国发生范围最广、危害最大的一种实蝇类害虫,对我国果蔬产业造成了极大危害。目前,国内针对实蝇类害虫主要是结合性诱剂等进行的化学防治等传统防治措施,但这些措施存在抗药性产生、农药残留、环境污染等诸多不足,尤其是临近发生区域内防治时间的不同步会大大降低防治效果。国际上针对这些不足,逐步形成了基于大区域综合治理策略(Area-Wide Integrated Pest Management Approach,AW-IPM)的防控体系,该体系以不育昆虫释放技术(Sterile Insect Technique,SIT)为主,结合其它防治手段在大区域内综合治理实蝇类害虫。通过辐照破坏雄虫精子是传统SIT技术的主要手段,该技术在多个地区的蝇类害虫的阻截、防治和灭除方面取得了重要成就,但经辐射的昆虫存在稳定性差、交配竞争力低、寿命短等缺点。随着高新生物技术的快速发展,转基因技术在昆虫研究领域得到了更多的应用,通过转基因技术实现昆虫“不育”而不降低其雄虫竞争力的思路随之产生,并得以在黑腹果蝇和地中海实蝇等物种上有了很大的进展。本研究以桔小实蝇为研究对象,以通过转基因技术改进不育昆虫释放技术(SIT)体系为目标;分析了达到该目标需要构建的遗传转化品系的种类;克隆了构建各转基因载体所需的桔小实蝇内源的分子元件;构建了各遗传转化品系所需的一系列载体;另外,还在地中海实蝇中获得了胚胎条件致死品系所需驱动载体的遗传转化品系,这为后续在桔小实蝇中通过显微注射开展遗传转化实验,并获得相应遗传转化品系打下了基础。1.根据国际已有研究并加入部分创新思路,分析了构建桔小实蝇遗传控制技术体系需要构建的遗传转化品系的种类(包括胚胎致死、雌性特异胚胎致死、雄性不育、精子荧光标记等品系)及相应的构建策略,对桔小实蝇遗传控制项目的研究进行了总体规划;2.利用RT-PCR及RACE技术分离得到桔小实蝇中母体效应基因nanos、vasa和hunchback等的同源基因的全长cDNA,对它们进行了序列分析和系统发育分析,其对应氨基酸序列与其他物种具有较高的相似性;3.通过2轮反向PCR克隆了桔小实蝇nanos基因的5’上游调控区序列1964 bp(含RACE得到的165 bp的5’UTR序列),分析发现该段序列中362 bp-1058 bp为TIM44基因的编码区,所以选用1058 bp之后的906 bp的片段为启动子,构建了桔小实蝇胚胎条件致死品系所需要的驱动载体;4.对桔小实蝇hid基因进行了磷酸化位点分析,发现其有2个确定的磷酸化位点和1个可能的磷酸化位点,通过In-fusion克隆技术对两个确定的磷酸化位点进行了定点突变,并用突变后的序列构建得到了桔小实蝇条件致死系统所需要的效应载体;5.在已知桔小实蝇精巢特异表达基因β2-tubulin的全长cDNA的基础上,通过反向PCR技术克隆了其含5’UTR的上游调控序列1591 bp,并以此构建了桔小实蝇雄虫不育品系所需的驱动载体和2个精子荧光标记品系所需的载体;6.通过RT-PCR及RACE技术分离得到桔小实蝇transformer和transformer-2基因的全长cDNA并进行了序列分析和系统发育分析,进一步分析了transformer基因的不同剪切类型,发现transformer基因在雄虫中存在两个剪切类型,在雌虫中只有一个,然后克隆了它们的内含子序列,得到了其可能的雌性特异剪切序列;7.通过对地中海实蝇早期胚胎显微注射含地中海实蝇vasa基因启动子的驱动载体AH437,及后续饲养、杂交和筛选,得到了表达荧光的地中海实蝇转基因驱动品系,但该品系不能驱动效应品系中hid的表达,本研究通过分析该驱动载体所用的启动子序列,找到了其可能的原因。