亮斑扁角水虻（Hermetia illucens），俗称黑水虻，由于其幼虫可将有机废弃物转化为高价值的生物质从而成为一种极具应用前景的资源昆虫。近年来，针对该物种的研究主要围绕规模化饲养条件优化、营养组分分析、肠道共生菌等方面来开展。虽然，黑水虻高质量基因组信息已经公布，也拥有成熟的CRISPR/Cas9基因敲除技术平台。但是，在多物种中发挥着重要作用的转基因技术，在黑水虻中尚未得以实现。本研究选用了昆虫中普适性较高的piggyBac转基因系统。为提高黑水虻中piggyBac转座酶（PBase）的表达水平，首先鉴定并验证了该物种内源性的Hiactin5C启动子，利用该启动子驱动转座酶的表达后成功获得了EGFP阳性转基因黑水虻。为提高转基因效率，本研究选用高活性的hyPBase转座酶进行评估。对比发现，后者的转座效率可提高近6倍且子代中转基因个体比例提高了5-20倍，此外hyPBase的使用并不影响黑水虻的繁殖力。这些结果表明，hyPBase在黑水虻中可显著提高转基因效率并可作为一种有效工具用于黑水虻转基因品系的构建。U6启动子在昆虫中被广泛用于驱动小RNA的表达。本研究在黑水虻中克隆了3个U6启动子并构建了靶标EGFP的转基因RANi品系进行活性评估。对比发现，三个启动子均可驱动shRNA以抑制EGFP的表达，其中HiU6:1和HiU6:2的活性最强，可作为候选启动子未来用于构建其他CRISPR系统。
本研究首次在黑水虻中建立了基于piggyBac的高效转基因技术体系，克隆鉴定了内源性Hiactin5C启动子和3个U6启动子，并筛选到适用于未来CRISPR定点插入等系统的HiU6:1和HiU6:2两种候选启动子。综上，本研究为黑水虻基础研究和遗传转化应用提供了有效的基因组编辑工具及元件。中科院分子植物科学卓越创新中心博士寇宗庆为论文第一作者，黄勇平研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金（32021001, 31830093）等项目的资助。
Kou, Z. Q., Luo, X. Y., Jiang, Y. G., Chen, B. H., Song, Y., Wang, Y. H., Xu, J., Tomberlin, J. K. and Huang, Y. P. (2023) Establishment of highly efficient transgenic system for black soldier fly (Hermetia illucens). Insect Science, doi 10.1111/1744-7917.13147
