家蝇（Musca domestica L.）属于双翅目、环裂亚目、蝇科、家蝇属。作为一种重要的病媒生物,能够传播多种疾病,如痢疾、霍乱、沙眼等,严重威胁人畜健康。目前,化学防治仍是治理家蝇最有效的方法,由于其分布范围广、繁殖速度快、适应能力强,随着杀虫药剂的广泛大量使用,家蝇已对多种卫生害虫常用杀虫剂产生抗性。前期生物测定发现,在实验室反选获得的家蝇马拉硫磷敏感品系中,雄蝇抗性显著高于雌蝇。本文以实验室的家蝇马拉硫磷敏感品系和抗性近等位基因系为研究对象,结合遗传杂交,利用生物测定、生化、分子生物学及计算机模拟技术,对羧酸酯酶介导的家蝇马拉硫磷抗性进行了系统研究,旨在阐明家蝇对马拉硫磷产生性别抗性差异的机制,为制定合理有效的害虫防治策略提供理论基础。增效剂试验表明,与敏感品系雌蝇相比,DEF对敏感品系雄蝇和抗性雌雄蝇的增效作用明显,增效比均达到100倍以上,初步推断酯酶参与家蝇马拉硫磷抗性及性别抗性差异的形成。通过克隆家蝇羧酸酯酶基因MdαE7的ORF全长和序列比对,发现与敏感种群相比,抗性种群中共存在7个稳定的突变位点:Ser250-Thr、Trp251-Ser、Met303-He、Leu354-Phe、Ser357-Leu、Trp378-Arg和Ser383-Thr。通过杂交-自交实验,得到F2代家蝇,并依次用LD10、LD50和LD90剂量的马拉硫磷分别处理了 1858头雌蝇和1748头雄蝇,从而在F2代雌雄蝇中分别建立4个不同抗性水平的种群。对各种群进行7个突变位点的SNP检测,结果表明各位点的突变频率随着抗性水平的升高而升高,进一步证实各突变位点均与家蝇马拉硫磷抗性紧密相关。设计遗传杂交试验,并对自交后代（F2）和回交后代（BC）进行SNP检测,结果显示各突变位点的基因型分离比与连锁定律的理论分离比一致,且抗性水平也与预测一致,从而首次从分子水平证明在马拉硫磷敏感和抗性品系雄蝇中,雄性决定因子均与突变型MdαE7基因连锁,该连锁是造成敏感品系雄蝇抗性显著高于雌蝇的主要原因。同源建模结果显示,在测得的7个突变位点中,Trp251和Leu354位点均位于酯酶活性中心的底物结合腔上。通过Gateway克隆、定点突变技术,借助杆状病毒表达载体,成功实现野生型MdαE7蛋白及其5种突变体（W251S、W251L、L354F、W251S&L354F及7点突变）在昆虫细胞Sf9的表达,通过细胞毒性试验、羧酸酯酶模式底物水解反应和马拉硫磷代谢反应的动力学测定,发现突变使酯酶降低了羧酸酯酶活性,并提高了马拉硫磷代谢能力,从而引起抗药性。其中定向改造的双点突变体W251S&L354F对马拉硫磷的代谢活性最高。这一结果从本质上揭示了家蝇羧酸酯酶基因MdαE7通过突变介导的马拉硫磷抗性机制。最后,通过荧光定量PCR技术检测了家蝇敏感品系和抗性品系中MdαE7基因在DNA和mRNA水平的表达量,结果显示在雌雄家蝇中,抗性品系的mRNA表达量显著高于敏感品系,但基因拷贝数无明显差异,从而表明MdαE7基因也通过量变（转录水平上调,非基因扩增）参与马拉硫磷抗性的形成。由于两个品系的雌雄蝇之间在DNA和mRNA水平上的表达量均未出现明显差异,推测该基因的量变与家蝇性别抗性差异的形成关系不大。