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昆虫嗅觉系统对选择寄主、觅食、趋利避害、繁殖等行为反应具有关键作用。昆虫嗅觉器官感知外界环境的刺激气味之后,位于嗅觉感受器神经元的嗅觉受体（Olfactory Receptors,ORs）“编码”外界气味分子,将刺激物的化学信号转化为电信号,最终传递至脑。桔小实蝇Bactrocera dorsalis（Hendel）是重要的世界性检疫害虫,目前主要采用化学防治、雄虫诱杀等方法防治。由于桔小实蝇自身的特点,常规化学防治手段效果往往不够理想,雄虫诱杀虽然经济安全,但是不能诱杀雌虫,这也限制了其在实践中的广泛应用。所以,开发稳定高效、环境友好型的行为调控方法,已成为桔小实蝇防控新思路。本文在前期研究发现青霉菌对桔小实蝇具有强烈驱避作用的基础上,拟阐明桔小实蝇识别青霉菌的嗅觉机理,为开发桔小实蝇行为调节剂提供基础。主要研究结果如下:（1）桔小实蝇触角转录组测序及化学感受基因的鉴定以桔小实蝇触角RNA为模板,利用二代高通量（Illumina Hi Seq TM 2000）测序方法,构建触角c DNA文库并进行测序。获得transcripts共222,086条,平均长度667.27bp;unigenes共56,899条,平均长度1449.02bp。将得到的转录本分别比对到NR库、Swissprot库、KEGG、KOG、Uniprot数据库,进行注释并统计。通过对触角转录组序列的BLAST比对分析,以及比对嗅觉相关基因典型蛋白结构域,在桔小实蝇触角中共筛选得到43个普通气味受体ORs（Odorant receptors,ORs）、21个离子型受体IRs（Ionotropic receptors,IRs）和12个味觉受体GRs（Gustatory receptors,GRs）,分别与果蝇（Drosophila melanogaster）氨基酸序列进行比对,根据与果蝇的近缘关系对桔小实蝇的嗅觉相关蛋白命名,构建了系统发育树。（2）桔小实蝇化学感应受体在交配前和交配后的表达模式利用RT-q PCR方法检测桔小实蝇ORs、IRs和GRs在交配前和交配后的表达水平变化。桔小实蝇雌虫交配后与交配前相比,39个ORs表达量下调,而交配后的桔小实蝇雄虫与交配前相比,10个ORs表达量上调,14个ORs表达量下调。桔小实蝇雌虫交配后与交配前相比大多数IRs（16/21）表达量下调,而雄虫交配后与交配前相比大部分IRs（13/21）表达量上调。在雌虫和雄虫中,交配前和交配后的GRs的表达量没有明显差异。这些结果表明,当交配状态发生改变时,桔小实蝇通过改变化学感应受体的表达量来调控嗅觉系统对外界刺激感知的灵敏度,从而保证能够在特定生理状态下完成特定的行为。（3）桔小实蝇对青霉菌的驱避行为反应昆虫嗅觉系统对腐烂食物和不适宜产卵场所气味的识别表现出明显的驱避行为反应。采用Y型嗅觉仪和伸喙反应测定桔小实蝇对青霉菌的行为趋向反应。Y型嗅觉仪测定结果表明,未交配和已交配的桔小实蝇雌、雄成虫均对青霉菌表现出显著的驱避反应;伸喙反应试验的结果表明,桔小实蝇成虫对蔗糖具有强烈的伸喙反应,但对青霉菌悬浮液的伸喙反应频率很低,与阴性对照桔小实蝇典型驱避剂香茅精油的伸喙反应无显著差异。行为学实验结果表明桔小实蝇对青霉菌有显著的驱避反应。（4）桔小实蝇感知青霉菌的相关嗅觉基因的筛选将未交配的桔小实蝇分成两组,处理组桔小实蝇接触接种青霉菌的PDA培养基,对照组接触未接菌的PDA培养基,连续处理72 h,每天更换培养基,设3个重复。对已交配的桔小实蝇采用同样方法处理。处理72 h后,采用RT-q PCR分析处理组和对照组桔小实蝇43个ORs基因的表达量差异。结果表明,4个嗅觉受体基因的转录水平受到青霉菌的诱导表达,分别是Bdor Or25、Bdor Or21、Bdor Or7和Bdor Or10,说明这4个嗅觉基因在桔小实蝇感受和识别青霉菌嗅觉过程中可能发挥重要作用。（5）桔小实蝇Or25、Or21、Or7和Or10基因功能研究采用RNA干扰技术结合行为学实验,进一步验证桔小实蝇识别青霉菌的嗅觉受体基因的功能。结果表明,在注射ds RNA后72 h,Or25、Or10、Or7和Or21表达量下调65%-80%,表明通过注射ds RNA可以显著降低靶标基因的表达量。行为学测定的结果表明,与未注射和注射ds EGFP的对照组相比,注射ds Bdor Or25、ds Bdor Or21、ds Bdor Or7、ds Bdor Or10的桔小实蝇雌、雄虫对青霉菌的驱避反应显著下降,对青霉菌的伸喙反应频率上调,表明筛选获得的这4个嗅觉相关基因确实在识别青霉菌过程中发挥了功能,其中注射ds Bdor Or7雌、雄虫伸喙反应上调幅度最大,分别比CK增加72%和71%。（6）青霉菌挥发物成分分析采用气质联用仪（GC-MS）分析青霉菌挥发性物质。在接种青霉菌的培养基和未接种青霉菌的对照培养基中分别检测到17个和19个化合物,其共有成分包括芳香烃、醛和醇类化合物,在接种青霉菌培养基中检测到有,但在对照培养基中未检测到的化合物中,芳香烃最多,其次是醛、酮和醇类化合物,其中,苯乙醛、壬醛、己基癸醇、4-异丙基苯甲醇和2-乙基对二甲苯的相对含量最高,这些化合物可能在青霉菌对桔小实蝇的驱避作用中具有重要作用。综上所述,本文在明确了青霉菌对不同时期的桔小实蝇均具有驱避效应,桔小实蝇感受青霉菌是由嗅觉系统介导,采用转录组测序、RT-q PCR方法结合RNAi技术,筛选获得和鉴定了桔小实蝇感受青霉菌过程的关键嗅觉基因,最后分析鉴定了青霉菌挥发性成分中对桔小实蝇具有驱避活性的候选化合物。本论文研究结果为今后深入研究以桔小实蝇嗅觉受体为靶标的行为调节剂的开发提供理论基础。