郭洪刚, 魏春花, 张民照, 覃晓春, 杜艳丽

(北京农学院生物与资源环境学院, 农业农村部华北都市农业重点实验室, 北京 102206)

昆虫气味结合蛋白(odorant binding proteins, OBPs)是昆虫外周嗅觉系统气味识别过程中的先锋分子，其能够特异性地识别和筛选特定化学信号，进而将环境信号传至昆虫中枢神经系统，引发昆虫做出行为反应(Leal, 2013; 孙小洁等, 2020)。近年来，基于靶标昆虫的嗅觉通讯行为调控来实现害虫治理已成为有害生物绿色防控的热点，其中，昆虫气味结合蛋白是该项防治措施的一类重要靶标(Venthur and Zhou, 2018; 杜迎刚等, 2020; 孙小洁等, 2020)。因此，进一步识别和鉴定靶标昆虫的气味结合蛋白，了解其结构特点和配体结合特性，对开发新的杀虫剂，开展害虫生态防控，实现害虫综合治理至关重要。目前，已鉴定出不同昆虫的气味结合蛋白，并且发现昆虫行使嗅觉功能的大部分OBPs的基因均在触角中高表达，如嘴壶夜蛾Oraesiaemarginata的OemaPBP1,桃蛀螟Conogethespunctiferalis的CpunOBP1,CpunOBP2和CpunPBP2等,以及玉米象Sitophituszeamais的SzeaOBP35-36等(Fengetal., 2017; Geetal., 2018; Tangetal., 2019)。进一步研究表明，OBPs可以与寄主植物挥发物结合，影响昆虫与寄主植物间的信息交流，如：绿盲蝽Apolyguslucorum的AlucOBP22负责特异性识别β-紫罗兰酮(β-ionone)和β-石竹烯(β-caryophyllene)等萜烯类挥发物，参与绿盲蝽寄主定位和寄主转换(Liuetal., 2019)；烟粉虱Bemisiatabaci的BtabOBP3在其识别和选择健康植株而不选择病毒侵染植株的过程中具有重要作用(Shietal., 2019)。不仅如此，很多昆虫的OBPs还能识别昆虫性信息素[如地中海石蝇Ceratitiscapitata的CcapOBP22、苹果蠹蛾Cydiapomonella的CpomPBP2、大蜡螟Galleriamellonella的GOBP2等]、报警信息素[如豌豆蚜Acyrthosiphonpisum的ApisOBP3和禾谷缢管蚜Rhopalosiphumpadi的RpadOBP3和RpadOBP7]等，从而影响昆虫间的互作过程(交……