路 艺, 王 倩, 温俊宝

(北京林业大学林学院, 林木有害生物防治北京市重点实验室, 北京100083)

昆虫的嗅觉过程是气味分子作用下多种蛋白协同运作并通过神经系统产生感知的过程，其中外周神经系统中的气味受体(odorant receptor, OR)被认为是嗅觉系统高选择性的主要影响因素(Songetal., 2008)。昆虫的气味受体由多种典型气味受体(typical odorant receptor, ORx)和一高度保守的气味受体共受体(odorant receptor-co receptor, Orco)组成，前者在嗅感神经元(olfactory receptor neurons, ORNs)的树突膜上专一性表达，即每种嗅感神经元只表达一种或少数几种配体结合受体，负责识别气味分子，而后者在大多数嗅感神经元中与配体结合受体共表达，两者形成配体门控阳离子通道实现信号转导(Vosshalletal., 1999; Larssonetal., 2004; Coutoetal., 2005; Satoetal., 2008; Wicheretal., 2008)。通过基因组或转录组分析，已经有许多昆虫的OR基因得到了鉴定，不同物种的OR基因数量存在很大差异，大多数物种的OR基因数量少于100个，但在蚂蚁、蜜蜂等膜翅目昆虫中发现不少气味受体基因扩张的例子，如在毕氏卵角蚁Ooceraeabiroi中注释了503个候选的功能性OR基因，表明营社会生活的昆虫对群居环境的一种适应性进化(McKenzie and Kronauer, 2018; Yanetal., 2020)。在鞘翅目的一种非社会性昆虫赤拟谷盗Triboliumcastaneum中也鉴定出数量庞大的OR基因(341个OR基因，虽然数量是周期性修正的)，该物种作为杂食性的仓储害虫需要应对人类粮仓中各种复杂气味(Engsontiaetal., 2008; Dippeletal., 2016)。气味受体基因的数量众多使得后续的表达调控及功能研究成为一个漫长的过程，qPCR技术为基因在mRNA水平上的组织或时序表达分析提供了一个高效的方法。不同昆虫的组织表达特征都显……