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小地老虎是我国重要的农业害虫，具有食性广、地下为害和季节性迁飞等特点。长期以来，小地老虎的防治主要依赖化学农药，然而频繁使用杀虫剂导致小地老虎产生抗药性，加大了防治难度。基因组及基因功能研究能够为解析昆虫重要生物学特性、揭示遗传变异的内在机制、生态适应性策略等提供重要参考，有助于开发更加高效、特异且环境友好的新型防治策略。本研究组装了小地老虎基因组草图，分析了基因同源性、基因组进化、基因/IPR扩张及缺失，鉴定了寄主选择相关基因及生物节律相关基因，对小地老虎适应性、寄主选择、节律等相关遗传机制提出一些假设。此外，本研究还探索了小地老虎的基因编辑方法，构建了高效的基因功能研究平台。具体研究结果如下: 1、在测序材料杂合度较高(0.5～1％)的情况下，构建出高质量的小地老虎基因组草图，基因组组装大小502Mb，scaffold N50达到1.07Mb，CEGMA保守基因覆盖度达98％以上;通过从头预测、同源比对及转录组证据注释出14，801个编码基因。 2、对11种鳞翅目昆虫进行了基因同源性及基因组进化分析，结果表明，小菜蛾和亚洲玉米螟为11个物种中最原始的类群，小地老虎与冬尺蠖亲缘关系最近。小地老虎具有较高比例的鳞翅目同源基因和祖先型同源基因，但物种特异性基因比例较低，暗示着小地老虎进化速度较慢。 3、小地老虎中171类基因存在扩张，36类基因存在缺失，扩张基因主要涉及内肽酶、胞外蛋白等，这可能与小地老虎长期适应地下生活环境，进化出较强的抵御和消除异源微生物的能力有关。 4、小地老虎中162类IPR存在扩张，41类IPR存在缺失，扩张的IPR主要涉及转座、发育调控等功能，其中转座相关的IPR扩张可能对维持遗传多态性、提高物种适应能力有关。 5、鉴定出71个小地老虎ORs、122个GRs、28个IRs、30个OBPs及19个CSPs，其中GRs数量较其它物种显著增多，OBPs数量显著减少，表明GRs可能在小地老虎寄主识别过程中发挥更关键的作用。 6、在小地老虎和家蚕中鉴定出绝大多数已知的果蝇生物节律相关基因，包括5个主要反馈环路基因（Clk、cyc、per、tim、cry1），3个次要反馈环路基因（vri、pdp1、cwo），以及dbt、sgg等转录后调控基因，但主要反馈环路中增加了一种脊椎动物隐花色素基因同源的cry2，同时缺失了一种翻译水平调控基因tyf,由此说明昆虫的生物钟系统既相对保守又略有差异。 7、利用CRISPR/Cas9系统成功对小地老虎Abd-A及cry2进行了敲除，发现该系统对小地老虎具有较高的工作效率，且易于实现可遗传突变。