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本文对重要水稻害虫稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)和二化螟((?)Chilo suppressalis)嗅觉过程中的几个关键基因进行了研究,获得结果如下：一、从稻纵卷叶螟成虫触角中克隆了5条气味结合蛋白(odorant-binding proteins, OBPs) cDNA全长序列,分别命名为CmedGOBP1、CmedGOBP2、 CmedPBP1、CmedOBP1和口CmedOBP2、实时荧光定量PCR结果表明,这5个OBP基因均大量表达于成虫触角。其中,CmedGOBP1、CmedGOBP2和CmedPBP1在非嗅觉组织中表达量极低,而CmedOBP1和CmedOBP2在腹部、足和翅中也有一定量的表达。将CmedGOBP2基因的cDNA序列连入pET22b载体,转化大肠杆菌OrigamiB(DE3)菌株,原核表达并纯化了CmedGOBP2蛋白,以1-NPN为荧光探针,研究了其与23种气味分子的结合能力。CmedGOBP2对稻纵卷叶螟的一种性信息素组分顺-13-十八碳烯醛(cis-13-Octadecenal)的结合能力最强。此外,CmedGOBP2在结合过程中还可能存在pH介导的构象变化。二、克隆了稻纵卷叶螟和二化螟嗅觉辅助受体(Olfactory co-receptor, Orco)的全长cDNA,CmedOrco和口ChsupOrco。预测其编码的蛋白均具有七次跨膜螺旋区域。使用Bac-to-Bac系统在昆虫细胞内表达了CmedOrco和ChsupOrco,细胞免疫荧光表明CmedOrco和口ChsupOrco的跨膜方向均与G蛋白偶联受体(GPCR)不同,为N端在胞内,C端在胞外。CmedOrco和ChsupOrco均特异表达于触角组织,且雌雄之间表达量相当,在其它组织中表达量极低。ChsupOrco在二化螟卵期、幼虫期和低龄蛹期表达量都很低,在高龄蛹期表达量开始升高,在成虫期达到最高。三、克隆了稻纵卷叶螟和二化螟的感觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane proteins, SNMPs)全长cDNA,分别命名为CmedSNMP1、CmedSNMP2、 ChsupSNMP1禾口ChsupSNMP2。预测其编码的蛋白均有两处跨膜区,分别在靠近N端和C端的位置。计算了鳞翅目SNMPs之间的非同义突变与同义突变的比值(dN/dS),表明SNMPs基因存在纯化选择(purifying selection)作用。使用Bac-to-Bac系统研究了SNMPs蛋白的跨膜方向,细胞免疫荧光表明它们的N端和C端均在胞内。RT-PCR显示CmedSNMP1、CmedSNMP2、ChsupSNMP1和口ChsupSNMP2在昆虫的各组织中均有表达,但荧光定量PCR表明它们在触角中的表达量远远高于其它非嗅觉组织。此外,在二化螟的卵期、幼虫期和低龄蛹期,ChsupSNMP1和ChsupSNMP2的表达量较低,老熟蛹期表达量开始增加,至成虫期达到最高。在整个蛹期和成虫期,ChsupSNMP1的表达量均显著高于(ChsupSNMP2。四、从二化螟触角中克隆获得了一条细胞色素P450还原酶(cytochrome P450reductase, CPR) cDNA,命名为CsCPR.荧光定量PCR表明CsCPR在成虫的触角和幼虫的中肠中表达量最高。因为CPR的作用是为P450提供电子,因此CsCPR可能参与了P450系统介导的气味分子清除过程。我们原核表达了CsCPR并研究了其还原酶活性,CsCPR降解底物细胞色素c的活性约为35.71±5.37μM/min/mg。综上所述,本文初步研究了水稻螟虫感受外界气味过程中的几个重要基因OBP、Orco、SNMP以及CPR,它们即是嗅觉感受的基本单元,同时也是嗅觉网络中的重要环节。研究结果可为解释水稻螟虫嗅觉过程的分子机理、明确作用靶标,以及安全高效的引诱剂或趋避剂的筛选提供理论基础。