游银伟, 张 龙

(1.山东省农业科学院生物技术研究中心, 济南 250100; 2.中国农业大学草业科学与技术学院, 北京 100193)

大多数农业昆虫是害虫，会给农业生产造成巨大损失，是防控的主要对象。农业害虫防治主要经历了物理防治、化学防治和生物防治3个阶段，随着现代分子生物学技术的发展，越来越多的防治分子靶标被发现(Zhang Letal., 2019)。由于昆虫嗅觉系统在昆虫行为中的重要作用，嗅觉系统中的蛋白成为潜在的重要防治分子靶标。嗅觉系统中的主要蛋白家族包括化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)、气味降解酶(odorant degrading enzyme, ODE)、气味结合蛋白(odorant-binding protein, OBP)、气味受体(odorant receptor, OR)、离子型受体(ionotropic receptor, IR)和感觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane protein, SNMP)等。

表达在昆虫化学感受器官中的CSP可以捕获和运输疏水性的气味分子，使其与神经元膜上的气味受体相互作用，从而提高化学感受的灵敏性和专一性。棉铃虫Helicoverpaarmigera中的HarmCSP6可与4种雌虫性信息素Z11-16∶Ald,Z11-16∶OH,Z9-16∶OH和Z9-16∶Ald强烈结合，HarmCSP6表达在长毛形感器下的细胞中或者非常靠近长毛形感器的细胞中，长毛形感器主要感受性信息素，因此，HarmCSP6很可能参与棉铃虫性信息素的化学感受(Lietal., 2015)。在东方粘虫Mythimnaseparata雌虫触角中高量表达的MsepCSP5在pH 5.0下可与植物挥发物3-戊醇和1-辛烯-3-醇强烈结合，这2种物质可强烈地吸引东方粘虫，MsepCSP5经RNA干扰(RNA interference, RNAi)后，东方粘虫对这2种物质不再产生显著的偏好性，表明MsepCSP5参与了东方粘虫对信息化合物的化学感受(Younasetal., 2018)。在褐飞虱Nilaparvatalugens雄虫中高量表达的NlugCSP10可强烈结合乙酸叶醇酯、二十烷和(+)-β-蒎烯，二十烷可吸引褐飞虱，而乙酸叶醇酯和(+)-β-蒎烯可强烈排斥褐飞虱，NlugCSP10被RNAi干扰后可中断褐飞虱与乙酸叶醇酯之间的交流(Warisetal., 2020)。……