梁長生，李 鋒，楊 樺

（1.南江縣林業(yè)局，四川　　南江 636600 2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，四川　　成都 611100）

淺析昆蟲四類嗅覺相關(guān)蛋白

梁長生1，李 鋒1，楊 樺2

（1.南江縣林業(yè)局，四川南江 636600 2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，四川成都 611100）

昆蟲嗅覺相關(guān)蛋白是昆蟲嗅覺相關(guān)基因的表達(dá)形式，主導(dǎo)控制昆蟲的取食、交配和產(chǎn)卵等一系列行為，是昆蟲分子生物學(xué)于昆蟲行為學(xué)相互銜接的紐帶。昆蟲嗅覺相關(guān)蛋白主要包括氣味結(jié)合蛋白、化學(xué)感受蛋白、氣味受體及氣味降解酶四大類。本文從昆蟲的嗅覺機(jī)理、神經(jīng)機(jī)制以及四大類氣味相關(guān)蛋白等方面淺析昆蟲四類嗅覺相關(guān)蛋白，并對(duì)今后研究方向做出展望。

昆蟲；氣味結(jié)合蛋白；化學(xué)感受蛋白；氣味受體；氣味降解酶

昆蟲能夠隨時(shí)感知空氣中的揮發(fā)性氣味物質(zhì)從而指導(dǎo)其行為反應(yīng)，這其中包括兩個(gè)重要方面：一是寄主植物揮發(fā)出的多種氣味物質(zhì)組成的化學(xué)指紋圖譜，二是昆蟲具有與之相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)和識(shí)別機(jī)制，只有對(duì)這兩方面都進(jìn)行了深入研究，才能更好地應(yīng)用到害蟲防治的實(shí)踐中。近年來，國內(nèi)對(duì)昆蟲感受氣味物質(zhì)的行為化學(xué)模式的研究較多，進(jìn)而對(duì)昆蟲感知?dú)馕段镔|(zhì)的另一個(gè)重要方面，即昆蟲嗅覺相關(guān)蛋白研究也日益增多，昆蟲嗅覺相關(guān)蛋白的作用顯得日趨重要。本文將從昆蟲的嗅覺機(jī)理、神經(jīng)機(jī)制以及相關(guān)蛋白等方面淺析昆蟲四類嗅覺相關(guān)蛋白。

1　昆蟲嗅覺反應(yīng)機(jī)理

靈敏的嗅覺對(duì)于昆蟲適應(yīng)環(huán)境和種群繁殖均具有十分重要的作用。昆蟲嗅覺系統(tǒng)是一個(gè)專一性及靈敏性都很強(qiáng)的化學(xué)監(jiān)測(cè)器，能特異性識(shí)別環(huán)境中的信息化學(xué)物質(zhì)，并以此作為覓食、尋偶、交配、產(chǎn)卵等一系列生命活動(dòng)的重要信息，通常情況下，昆蟲對(duì)氣味物質(zhì)的識(shí)別過程可以分為以下幾步［1］：首先，外界環(huán)境中親脂性的氣味分子通過昆蟲觸角感器表皮上的微孔進(jìn)入親水性的感器淋巴液，與感器淋巴液中的可溶性氣味結(jié)合蛋白（Odorant binding protein，OBPs）結(jié)合，形成氣味分子-OBP復(fù)合體；然后復(fù)合體穿過親水性的嗅覺淋巴液，到達(dá)神經(jīng)樹突膜上的氣味受體（odorant receptors，ORs）；接著氣味受體受到刺激后，膜通透性發(fā)生改變，產(chǎn)生動(dòng)作電位，最后傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，引起相應(yīng)的行為反應(yīng)，同時(shí)氣味分子在OBP作用下又迅速失活，最終在氣味降解酯酶（odorant degrading enzymes，ODEs）或者感器支持細(xì)胞中的多種酶的作用下降解［2～4］。

2　昆蟲的嗅覺感器及氣味引起的行為的神經(jīng)機(jī)制

昆蟲的嗅覺感器多分布于觸角和觸須上，形狀和大小各異，對(duì)于不同種屬的昆蟲，其感器的分布和數(shù)量也有很大的差異。昆蟲對(duì)信息化學(xué)物質(zhì)的識(shí)別過程主要是由觸角上的感受器來完成［5］。嗅覺感器有多種形態(tài)，包括毛形感器、刺形感器、錐形感器、腔錐形感器、耳形感器等，在感器表面有很多極孔（Pore）。感器內(nèi)部主要由鞘原細(xì)胞（Theeogeneells）、胞原細(xì)胞（Tbnnogeneells）、毛原細(xì)胞（Trichoseneells）和感受細(xì)胞構(gòu)成［6］。每個(gè)觸角感器都包含1至4個(gè)雙極嗅覺受體神經(jīng)元（olfactory receptor neurons，ORNs），其在樹突的底部起著化學(xué)信號(hào)檢測(cè)的作用，而在軸突底部起著檢測(cè)神經(jīng)信號(hào)的作用，并能將化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電反應(yīng)，使外圍傳來的嗅覺信息傳導(dǎo)到觸角神經(jīng)葉上（antennal lobes，ALs）。ORNs樹突端延伸到嗅覺感器，并沉浸在水溶性的感受器淋巴液中，以保護(hù)樹突不脫水［7］，樹突部的細(xì)胞膜上能特異性的表達(dá)相應(yīng)的嗅覺受體蛋白［8］，ORNs的軸突端匯集到ALs的嗅小球中［9］。ALs中的功能組織是傳遞和處理嗅覺信息的初級(jí)中樞，被激活神經(jīng)元在ALs上的分布能將氣味的特異性表現(xiàn)出來［6］。在嗅小球中，ORNs的突觸連接到二級(jí)神經(jīng)元即投射神經(jīng)元（projiection neurons，PNs），PNs的軸突投射到位于蘑菇體（mushroom body，MB）和原腦葉外側(cè)角（lateralhorn，LH）等區(qū)域的三級(jí)神經(jīng)元［9］。從而在昆蟲的腦部形成關(guān)于該信息化學(xué)物質(zhì)的抽象信息，引發(fā)相應(yīng)的行為。例如，已有文獻(xiàn)報(bào)道應(yīng)用掃描電鏡觀察川硬皮腫腿蜂兩種類型（有翅，無翅）雌蜂觸角的外部形態(tài)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)雌蜂觸角上有18種感器，根據(jù)其不同形態(tài)特征將其分為11個(gè)類型：毛形感器（4個(gè)亞型），刺形感器（兩個(gè)亞型），錐形感器（兩個(gè)亞型），鱗形感器，栓性感器（兩個(gè)亞型），鐘形感器，壇形感器，板形感器，長錐形感器，柱形感器（兩個(gè)亞型），邊緣感器。其中毛形感器Ⅳ型、錐形感器Ⅱ型只存在于有翅雌蜂觸角；毛形感器Ⅲ型、刺形感器Ⅱ型只存在于無翅雌蜂觸角上。其它觸角感器類型為兩種類型腫腿蜂所共有，只是在數(shù)量和分布上存在差異［10］。

3　昆蟲嗅覺相關(guān)蛋白

3.1氣味結(jié)合蛋白（OBPs）

昆蟲的OBPs是普遍且大量的存在于昆蟲觸角感器淋巴液中的水溶性球蛋白，其相對(duì)分子量較小，約為15 kD～17 kD，通常呈酸性，等電點(diǎn)在4.0～5.2之間，包含有120～150個(gè)氨基酸。OBPs的典型識(shí)別特征為：6個(gè)α-螺旋組成了OBPs的二級(jí)結(jié)構(gòu)，其中有6個(gè)保守的半胱氨酸位點(diǎn)相互連接形成3個(gè)二硫鍵，對(duì)蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定起到支撐作用［11］。一般認(rèn)為OBPs在昆蟲觸角感器淋巴液中高濃度的表達(dá)，但是也在有些昆蟲的其他部位發(fā)現(xiàn)OBPs的存在。根據(jù)OBPs結(jié)合配體的不同，可將氣味結(jié)合蛋白分為兩類：性信息素結(jié)合蛋白（pheromone binding protein，PBP）和普通氣味結(jié)合蛋白（general odorantbinding protein，GOBP），PBP主要存在于感受性信息素的毛形感器中，與昆蟲感受性信息素有關(guān)［12］。根據(jù)其氨基酸序列的不同，GOBP又可以分為GOBPⅠ和GOBPⅡ兩個(gè)亞類，存在于錐形感器中，在昆蟲感受植物揮發(fā)性氣味、捕食者發(fā)出的氣味等過程中發(fā)揮作用［13］。早年的研究認(rèn)為，PBPs只存在于雄性個(gè)體中，而隨著研究手段的改進(jìn)，使用比Western印跡更靈敏的RT-qPCR檢測(cè)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的雌性蛾類的觸角都存在PBPs，盡管其表達(dá)量通常不及雄性。雄蟲的OBPs與感受雌性信息素有關(guān)，但在雌性昆蟲中還不清楚其功能，可能起著監(jiān)控性信息素釋放的作用［14，15］。

研究表明，OBPs的合成一般在羽化前第3天才開始表達(dá)，羽化后1 d達(dá)到高峰［16］。煙草夜蛾（Manduca sexta）GOBP2抗體在兩性個(gè)體的觸角里識(shí)別一個(gè)分子質(zhì)量約為14.5 kD的多肽鏈，通過制造人工黑暗期和感光期來研究PBP和GOBP2的表達(dá)水平，采用光照和黑暗的時(shí)間比為L16：D8，或者采用連續(xù)光照。在感光期和持續(xù)光照的條件下，GOBP2在兩性個(gè)體中的表達(dá)量均明顯減少，而PBP的表達(dá)量只是在雌性個(gè)體的觸角中明顯減少，在雄性個(gè)體中其表達(dá)水平和黑暗期中的相當(dāng)［17］。

適應(yīng)性進(jìn)化的結(jié)果使昆蟲擁有一個(gè)龐大的OBPs家族［18，19］。目前，已經(jīng)從 30多種昆蟲體內(nèi)克隆出多種氣味結(jié)合蛋白基因，廣泛分布于鞘翅目、雙翅目、等翅目、鱗翅目、半翅目、膜翅目、蜚蠊目、直翅目和虱毛目，但OBPs的個(gè)數(shù)在不同的昆蟲種類間存在著很大的差異［20］。OBPs與哺乳動(dòng)物氣味結(jié)合蛋白家族不同源，其在同種和不同種類昆蟲間的同源性也存在較大差異，通過比較氨基酸序列得知，不同昆蟲屬間OBPs的序列相似性一般很低（＜20%）［21］。而同屬間昆蟲，PBP間同源性一般在50%以上，GOBP間同源性更高，一般大于68%，OBP類似蛋白也有明顯的同源性，系統(tǒng)分析表明OBP間的同源性與相互間的系統(tǒng)距離有關(guān)，親緣關(guān)系越近，同源性愈高［22，23］。另外，OBPs與寄主植物存在協(xié)同進(jìn)化現(xiàn)象，采用全基因組微芯片技術(shù)和定量酶聯(lián)免疫技術(shù)研究了用海巴戟種子飼養(yǎng)的果蠅（Drosophila sechellia）和多種植物飼料混合飼養(yǎng)的擬果蠅（Drosophila simulans）及黑腹果蠅觸角中ORs和OBPs基因的表達(dá)差異，發(fā)現(xiàn)果蠅的ORs和OBPs表達(dá)進(jìn)化得到了促進(jìn)［24］。

OBPs與脂溶性的氣味物質(zhì)發(fā)生作用，是昆蟲專一性地識(shí)別外界氣味物質(zhì)的第一步生化反應(yīng)，對(duì)于昆蟲與外界進(jìn)行信息交流具有重要意義。Steinbretcht根據(jù)自己和前人的工作，將OBPs在氣味識(shí)別過程中起的生理作用進(jìn)行總結(jié)后發(fā)現(xiàn)OBPs在親水性的淋巴液中作為脂溶性氣味分子的溶劑和載體；通過選擇性結(jié)合一定類別的氣味分子，OBPs在氣味識(shí)別中起著外周濾器的作用；OBPs使刺激分子通過特殊的途徑到達(dá)受體蛋白，使信號(hào)傳導(dǎo)更易于進(jìn)行；OBPs可能清除外周感器中不需要的或有毒物質(zhì)；氣味分子刺激受體后，OBPs迅速地使其失活［25］。

近年來，對(duì)OBPs以何種形式刺激樹突膜也進(jìn)行了研究，并提出了3種假說。在3種假說中，均認(rèn)為OBPs與孔道末端的氣味分子結(jié)合并運(yùn)輸氣味分子穿過神經(jīng)樹突周圍的水溶性淋巴液，假說A認(rèn)為氣味分子與OBPs復(fù)合物不穩(wěn)定，復(fù)合物穿過親水性液體后隨即解離，氣味分子單獨(dú)與神經(jīng)膜上的受體結(jié)合［26］。假說B則認(rèn)為氣味分子-OBPs復(fù)合物很穩(wěn)定，穿過親水性液體后，仍以復(fù)合物的形式同周圍受體分子結(jié)合［27］。而假說C是假說A的改進(jìn)，認(rèn)為氣味分子-OBPs復(fù)合物穿過親水性液體后，先與受體膜上的跨膜蛋白結(jié)合，促使氣味分子與OBPs解離，然后氣味分子單獨(dú)刺激附近神經(jīng)膜上的氣味受體［28］。隨后在觸角專一性氣味降解酯酶的參與下氣味分子被降解，使刺激信號(hào)終止。

要想對(duì)OBPs的生化特性和生理功能進(jìn)行研究，首先就是要獲得蛋白，最經(jīng)典的方法是直接從昆蟲觸角中分離、純化獲得。但是大部分昆蟲觸角小，要分離純化得到大量的氣味結(jié)合蛋白比較困難，而且分離純化過程繁瑣。近年來，隨著分子生物技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已利用克隆獲得OBPs的目的基因，再利用基因表達(dá)的方法獲得大量目的蛋白用于后續(xù)研究，解決了因昆蟲觸角小、分離的OBPs量少而難于進(jìn)行生化分析和功能研究的困難。開始是利用抗體篩選cDNA文庫的方法得到目的基因全長序列。隨著研究的深入，多種昆蟲氣味結(jié)合蛋白基因不斷被揭示，比較研究發(fā)現(xiàn)這些OBPs間氨基酸序列同源性很高，利用這一特點(diǎn)可以設(shè)計(jì)合適的引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增獲得探針，然后篩選cDNA文庫獲得全長基因，甚至可以不用篩選cDNA文庫，而利用新發(fā)展起來的cDNA末端快速擴(kuò)增技術(shù)（Rapid Amplification of cDNA End，RACE），獲得氣味結(jié)合蛋白5'端和3'端的完整序列，然后去除重復(fù)序列得到基因的全長序列［29］。現(xiàn)在也有些基因克隆技術(shù)不需要預(yù)先了解基因所編碼的蛋白質(zhì)的氨基酸序列，甚至不依賴于已知基因的位置和功能，便能克隆出目的基因，如mRNA差異顯示技術(shù)和表達(dá)序列標(biāo)記技術(shù)（expressed sequence tag，EST）等已經(jīng)運(yùn)用到昆蟲觸角的研究中。通過這些技術(shù)不僅可以檢測(cè)到已知基因，還可以發(fā)現(xiàn)許多新的未知基因［30，31］。

3.2化學(xué)感受蛋白（CSPs）

化學(xué)感受蛋白（chemosensory specific proteins，CSPs）是另外一種存在于昆蟲淋巴液中的水溶性蛋白，它廣泛分布于昆蟲觸角感器。與OBPs能夠識(shí)別環(huán)境中大量揮發(fā)性氣味物質(zhì)不同，CSPs可以識(shí)別外界環(huán)境中大量非揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)。CSPs與OBPs有一些共同點(diǎn)：二者都是小型的高度可溶性的酸性蛋白，均有疏水性的結(jié)合位點(diǎn)，但是化學(xué)感受蛋白CSPs更短（大約120個(gè)氨基酸左右），分子量約為12 kD～14 kD，等電點(diǎn)在5.0～6.0之間，僅有4個(gè)保守的半胱氨酸形成兩個(gè)二硫鍵［32］。昆蟲化學(xué)感受蛋白在身體各組織的分布表達(dá)具有廣泛性和全面性，不僅能在觸角表達(dá)，而且能在身體其他部位，如腿、頭、胸、翅、跗骨、性腺、射精管等組織中表達(dá)?；瘜W(xué)感受蛋白種類繁多，分布具有普遍性，雌雄蟲中都有表達(dá)，CSPs廣泛表達(dá)可能對(duì)昆蟲具有重要的生態(tài)進(jìn)化意義，使其承擔(dān)更多的生理功能［33，34］，主要表現(xiàn)為：CSPs在氣味傳導(dǎo)中的作用與OBPs相似，能夠助溶并運(yùn)送脂溶性的氣味分子到達(dá)氣味受體，同時(shí)引發(fā)ORs對(duì)化學(xué)分子的識(shí)別；均有部分嗅覺功能，某些昆蟲觸角CSPs能感受信息素成分；信號(hào)傳導(dǎo)功能；對(duì)細(xì)菌和病毒的侵染具有相關(guān)免疫作用；調(diào)節(jié)蟲體內(nèi)的生物鐘，對(duì)昆蟲的生長發(fā)育、脫皮、羽化具有調(diào)節(jié)作用。目前發(fā)現(xiàn)CSPs廣泛存在于鱗翅目、膜翅目、蜚蠊目、竹節(jié)蟲目、直翅目、半翅目和鞘翅目等昆蟲中。與OBPs相比，CSPs的保守性更明顯，不僅同種昆蟲不同CSPs保持較高的同源性，而且不同目、科昆蟲之間也有較高的同源性，如沙漠蝗（Schistocerca gregaria）和飛蝗（Locusta migratoria）的同源性為50% ～60%，直翅目（Orthoptera）和鱗翅目（Lepidoptera）之間為37% ～50%［35］。

3.3氣味受體（ORs）

當(dāng)氣味分子被運(yùn)送到跨膜氣味受體蛋白上后，氣味分子和嗅覺神經(jīng)元樹突膜上的氣味受體的相互作用，嗅覺的識(shí)別和傳導(dǎo)便開始了。氣味受體是具有7個(gè)跨膜域的G-蛋白偶聯(lián)受體（G protein coupled receptor，GPCR）。氣味分子與氣味受體作用后，激發(fā)了G-蛋白偶聯(lián)反應(yīng)的連鎖信號(hào)。受體調(diào)節(jié)的G-蛋白激活與第二信使連鎖的關(guān)鍵酶，使腺苷酸環(huán)化酶（AC）催化5’-腺苷三磷酸形成3’，5’-環(huán)化腺苷酸（cAMP），也可使磷脂酶C（PLC）水解膜上的磷脂酰肌醇釋放1，4，5-三磷酸肌醇（IP）和甘油二酯（DAG）。細(xì)胞內(nèi)IP3和cAMP濃度的升高激活了膜上的離子通道，從而產(chǎn)生動(dòng)作電位［36］。昆蟲的氣味受體基因分為兩類，一類是編碼傳統(tǒng)氣味受體（conventional receptors）的基因，此類基因在不同昆蟲間同源性相對(duì)較低［37］；另一類是Or83b基因，該類基因在不同昆蟲間較為保守。Or83b家族受體是一類非典型的氣味受體（atypical odorant receptors），與傳統(tǒng)氣味受體不同，此類受體不感受氣味分子［38］。每種昆蟲的Or83b家族受體只有一種，而傳統(tǒng)的氣味受體則有多種，并且OR83b家族受體在大部分嗅覺神經(jīng)元中與傳統(tǒng)氣味受體共同表達(dá)，而傳統(tǒng)氣味受體只在嗅覺神經(jīng)元中有選擇的表達(dá)，且表達(dá)量較低［39］。最新研究表明，Or83b只是一個(gè)伴侶蛋白，本身沒有任何作用，必須要與ORs形成復(fù)合體才能發(fā)揮作用［40］。利用基因缺失突變體研究氣味受體的功能發(fā)現(xiàn)，在果蠅（Drosophila melanogaster）、岡比亞按蚊（Anopheles gambiae）和夜蛾等昆蟲中，基因敲除后的Or83b突變體的嗅覺相關(guān)行為嚴(yán)重?fù)p傷，基因拯救后又恢復(fù)正常，這表明Or83b基因在昆蟲嗅覺行為中具有普遍的作用［16］。研究表明ORs的基本功能即分析外界環(huán)境中的不同化學(xué)氣味分子的構(gòu)象，將其轉(zhuǎn)換成可以沾化不同類型ORs的氣味分子組合類型，也即所謂的受體編碼模型［41］。目前，至少已經(jīng)在鞘翅目、鱗翅目，雙翅和膜翅目等4個(gè)不同的目的12種昆蟲中發(fā)現(xiàn)有氣味受體的存在。

3.4氣味降解酶（ODEs）

當(dāng)氣味分子完成對(duì)氣味受體的刺激后，無論是有益或有害的物質(zhì)，多余的氣味分子都需要被降解掉，否則多余的氣味分子會(huì)對(duì)受體繼續(xù)保持刺激，這樣就會(huì)對(duì)昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)造成損害。信號(hào)的失活在所有的生物化學(xué)機(jī)制中都非常重要，在嗅覺中也不例外［2］。這樣不僅避免了嗅覺器官受到連續(xù)的化學(xué)刺激同時(shí)還減小了信號(hào)飽和性的干擾［29］。ODEs即是這類由選擇進(jìn)化而來可以完成迅速降解氣味分子終止氣味信號(hào)的持續(xù)刺激功能的酶［42］，研究表明，ODEs還與氣味識(shí)別有關(guān)，這些酶包括醋酸酯酶、乙醛酯酶、乙醇酯酶、過氧化物酶和谷胱甘肽-S -轉(zhuǎn)移酶等［2］。ODEs使信號(hào)的鈍化的具體機(jī)制，有兩種不同的觀點(diǎn)，Vogt等認(rèn)為信號(hào)的失活是由ODEs來起作用［42］；另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為化學(xué)信號(hào)通過氣味結(jié)合蛋白先失活，氣味降解酶參與到之后的信息素分解的過程中［43］。

4　展望

昆蟲的取食、筑巢、交配及產(chǎn)卵等諸多行為都依賴于嗅覺相關(guān)蛋白的作用，嗅覺相關(guān)蛋白是嗅覺相關(guān)基因表達(dá)的途徑，是聯(lián)系昆蟲分子生物學(xué)與行為學(xué)的紐帶，因而具有重要的作用。然而，目前對(duì)昆蟲嗅覺相關(guān)蛋白的研究仍不是很全面，例如各類嗅覺相關(guān)蛋白的保守區(qū)域研究，各類嗅覺蛋白的基因克隆及相互作用等，因而這些方面將是以后研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。但是，相信隨著時(shí)間的逐步推移，關(guān)于嗅覺相關(guān)蛋白的研究將會(huì)更加深入，對(duì)其機(jī)制的相互作用也將更加成熟。

［1］ 穆蘭芳，董雙林，修偉明.無脊椎動(dòng)物是怎樣感受外界化學(xué)信號(hào)的？［J］.自然雜志，2005，26（5）：305～309.

［2］ Vogt R G.Molecular basis of pheromone detection in insects［M］. In：Gilbert L.I.，Iatro K.，Gill S.S.，eds.Comprehensive Insect Physiology，Biochemistry，Pharmacology and MolecularBiolog.London：Elsevier Press，2005，753～804.

［3］ Steinbercht R A，Stankiewicz B A.Molecular composition of the wall of insect olfactory sensilla-the chitin question［J］.Journal of Insect Physiology，1999，45（8）：785～790.

［4］ 王桂榮，郭予元，吳孔明.一個(gè)棉鈴蟲觸角特異表達(dá)基因cDNA片段的克隆［J］.農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2003，11（1）：49～54.

［5］ Martine M，Christine M.Putative Odorant-degrading Esterase cDNA from the Moth Mamestra brassicae：Cloning and Expression Patterns in Male and Female Antennae［J］.Chemical Senses，2004，29（5）：381～390.

［6］ 閻鳳鳴主編.化學(xué)生態(tài)學(xué)［M］.北京：科學(xué)出版社，2003.

［7］ Jacquin-Joly E，Merlin C.Insectolfactory receptors contributionsof molecular biology to chemical ecology［J］.Journal of Chemical E-cology，2004，30（12）：2359～2397.

［8］ Stocker R F.The organization of the chemosensory system in Drosophila melanogaster：a review［J］.Cell Tissue Research，1994，275：3～26.

［9］ Smith D P.Odor and pheromone detection in Drosophila melanogaster［J］.Pflügers Archiv-European Journal of Physiology，2007，454（5）：749～758.

［10］ 胡霞，周祖基，蔣學(xué)建，等.川硬皮腫腿蜂雌蜂觸角超微結(jié)構(gòu)觀察［J］.遼寧林業(yè)科技，2006，（2）：4～7.

［11］ 谷少華.苜蓿盲蝽嗅覺相關(guān)基因的發(fā)掘及功能分析［D］.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2010.

［12］ Vogt R G，Riddiford L M.Pheromone binding and inactivation by moth antennae［J］.Nature，1981，293（5828）：161～163.

［13］ Rützler M，Zwiebel L J.Molecular biology of insect olfaction：recent progress and conceptualmodels［J］.Journal of Comparative physiology A，2005，1991（9）：777～790.

［14］ Callahan F E，Vogt RG，TuckerM L，etal.High level expression of“male specific”pherom-one binding proteins（PBPs）in the antennae of female noctuiid moths［J］.Insect Biochemistr and Molecular Biology，2000，30（6）：507～514.

［15］ Vogt R G.Odorant binding protein homologues of the malaria mosquito Anopheles gambiae；Possible orthologues of the OS-E and OS-F OBPs of Drosophila melanogaster［J］.Journal of Chemical Ecology，2002，28（11）：2371～2376.

［16］ 任珍珍，柳曉磊，胡美英.昆蟲嗅覺相關(guān)蛋白的結(jié)構(gòu)和功能［J］.中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào)，2010，26（6）：531～537.

［17］ Konstantopoulou M A，Pratsinis H，Kletsas D，et al.Pheromonebinding protein and general odorant binding protein of Sesamia nonagrioides：sex-and diel-dependent expression［J］.Entomologia Experimentalis et Applicata，2005，119（2）：129～136.

［18］ Hekmat-Scafe DS，Scafe C R，McKinney A J，et al.Genome-wide analysis of the odorant-bin-ding protein gene family in Drosophila melanogaster［J］.Genome Research，2002，12（9）：1357～1369.

［19］ Wang P，Lyman R F，Mackay T FC，et al.Natural variation in odorant recognition among odorant-binding proteins in Drosophila melanogaster［J］.Genetics，2010，184（3）：759～767.

［20］ Xu Y L，He P，Zhang L，et al.Large-scale identification of odorant-binding proteins and chemosensory proteins from expressed sequence tags in insects［J］.BMC Genomics，2009，10：632.

［21］ Zhou J J，F(xiàn)ield L M，He X.Insect odorant-binding proteins：do they offer an alternative pest control strategy？［J］.Outlooks on Pest Management，2010，21（1）：31～34.

［22］ Krieger J，Evon N R，Mameli M，etal.Binding Proteins from the Antennae of Bombyx-mori［J］.Insect Biochemistry Molecular Biology，1996，26（3）：297～307.

［23］ Vogt R G，Callahan F E，GrogersM E，et al.Odorant binding protein diversity and distribution among the insect orders，as indicated by LAP，an OBP-related protein of the true bug Lygus lineolaris（Hemiptera，Heteroptera）［J］.Chemical Senses，1999，24（5）：481～495.

［24］ Kopp A，Barmina O，Hamilton A M，et al.Evolution of gene expression in the Drosophila olfactory system［J］.Molecular Biology Evolution，2008，25（6）：1081～1092.

［25］ Steinbrecht R A.Odorant-binding proteins：expression and function［J］.Annals of the New Yo-rk Academy of Sciences，1998，855：323～332.

［26］ Vogt，R G.Molecular genetics ofmoth olfaction：amodel for cellular identity and temporal assembly of the nervous system［M］.In：Goldsmith M.R.&Vilkins A.S.，eds.MolecularModel Systems in the Lepidoptera.Cambridge：Cambridge University Press.1995，341～367.

［27］ Steinbrecht R A.Are odorant-binding proteins involved in odorant discrimination？［J］.Chem-ical Senses，1996，21（6）：719～727.

［28］ RogersM E，Sun M.，Lerner M R，et al.A novelmembrane protein of olfactory neurons of the silk moth Antheraea polyphemus with homology to the CD36 family ofmembrane proteins［J］.Journal of Biology Chemical，1997，272（23）：14792～14799.

［29］ 王桂榮，郭予元，吳孔明.昆蟲觸角氣味結(jié)合蛋白的研究進(jìn)展［J］.昆蟲學(xué)報(bào)，2002，45（1）：131～137.

［30］ RogersM E，JaniM K，VogtR G.An olfactory specific glutathione Stransferase in the sphinxmoth Manduca sexta［J］.The Journalof Experimental Biology，1999，202：1625～1637.

［31］ Robertson H M，Martos R，Sears C R，et al.Diversity of odorant binding proteins revealed by an expressed sequence tag project on male Manduca sexta moth antennae［J］.Insect Molecular Biology，1999，8（4）：501～518.

［32］ 陳旭，齊鳳坤，康立功，等.實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)研究進(jìn)展及其應(yīng)用［J］.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，41（48）：148～155.

［33］ 張瑤，張升祥，崔為正.家蠶嗅覺相關(guān)蛋白質(zhì)的研究進(jìn)展［J］.蠶業(yè)科學(xué)，2008，34（2）：375～380.

［34］ 劉金香，鐘國華，謝建軍，等.昆蟲化學(xué)感受蛋白研究進(jìn)展［J］.昆蟲學(xué)報(bào)，2005，48（3）：418～426.

［35］ Jacquin-Joly E，Vogt R G，F(xiàn)rancois M C，et al.Functional and expression pattern analysis of chemosensory proteins expressed in antennae and pheromonal gland of Mamestra brassicae［J］. Chemical Senses，2001，26（7）：833～844.

［36］ Krieger J，Breer H.Olfactory reception in invertebrates［J］.Science，1999，286：720～723.

［37］ Larsson M C，Domingos A I，Jones W D，et al.Or83b encodes a broadly expressed odorant receptor essential for Drosophila olfaction［J］.Neuron，2004，43（5）：703～714.

［38］ Eomore T，Smith D P.Putative Drosophila odor receptor OR43b localizes to dendrites of olfactory neurons［J］.Insect Biochemistry and Molecular Biology，2001，31（8）：791～798.

［39］ 喬奇，原國輝，李海超，等.昆蟲氣味受體研究進(jìn)展［J］.昆蟲學(xué)報(bào)，2008，51（1）：75～80.

［40］ Sato K.，Pellegrino M.N.，Akagawa T.，et al..Insect olfactory receptors are heteromeric ligand-gatedion channels［J］.Nature，2008，452（7190）：1002～1006.

［41］ Hallem E A，Carlson JR.Coding of odors by areceptor repertoire［J］.Cell，2006，125（1）：143～160.

［42］ Prestwich GD.Chemistry of pheromone and hormonemetabolism in insects［J］.Science，1987，237（4818）：999～1006.

［43］ Vogt R G，Riddiford L M，Prestwich G D.Kinetic properties of a sex pheromone-degrading enzyme：The sensillar esterase of Antheraea polyphemus［J］.Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1985，82（24）：8827～8831.

Analysis of Four Kinds of Insect Olfactory Related Proteins

LIANG Chang-sheng1LIFeng1YANG Hua2

（1.Forestry Bureau of Nanjiang County，Nanjiang 636600，China；2.Sichuan Agricultural University，Chengdu 611100，China）

Insect olfactory related proteins are performances of insect olfactory genes，and they can control many insect behaviors，such as feeding，mating and ovipositing and so on.Insect olfactory proteins are connections between insectmolecular biology and insect praxiologyn，mainly including four kinds of proteins，namely，odorant binding proteins（OBPs），chemosensory speeifie proteins（CSPs），odorant receptors（ORs）and odorant degrading enzymes（ODEs）.In this paper，brief analysis is made of the binding mechanism，neuralmechanism and four kinds of insect olfactory related proteins.Besides，a discussion is alsomade on the future research directions of insect olfactory related protein.

insect，OBPs，CSPs，ORs，ODEs

S718.7

A

1003-5508（2016）03-0044-05

10.16779/j.cnki.1003-5508.2016.03.008

2016-01-18

梁長生（1979-），男，四川南江人，工程師，長期從事林業(yè)有害生物綜合防治工作。

簡介：李鋒（1970-），男，高級(jí)工程師，從事林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)、防治和檢疫工作。