与脊椎动物和线虫的味觉受体不同,昆虫的味觉受体不属于G-蛋白偶联受体家族(GPCR),而是一类配体门控性离子通道(ligand-gatedion channels)。在对果蝇lDrosophila melanogaster、按蚊Anopheles gambiae、伊蚊Aedes aegypti、家蚕Bombyx mori、蜜蜂Apis mellifera和赤拟谷盗Tribolium castaneu的味觉受体研究发现,味觉受体基因家族跟许多受体家族一样都有物种特异性,并且在系统发育学上比较复杂。不同受体基因之间的序列差异性较大,但是糖受体、二氧化碳受体和少量的孤儿受体基因(orphan receptors)序列一致性较高。昆虫的糖受体(sugar receptor)是昆虫感知糖类物质的一类蛋白质,这类蛋白属于化学感受相关基因家族的味觉受体家族。这个家族的进化模式属于birth-and-death模式：串联基因重复导致新拷贝基因的出现,新拷贝基因的序列和功能逐渐进化,最终从基因组中丢失或者形成假基因。本研究利用生物信息的方法,将已知的昆虫糖受体的氨基酸序列作为检索序列,在膜翅目昆虫的基因组数据和蛋白质组数据中寻找相似的基因序列。对所获得的核苷酸数据进行基因预测、序列分析、跨膜结构预测。然后将获得的预测基因序列作为检索序列,再次在对应物种基因组中进行比对,寻找分异较大的糖受体基因。最后对得到的所有膜翅目昆虫糖受体进行了系统发育分析和选择压力分析。主要的研究结果如下：在膜翅目的18种昆虫中共获得了35条糖受体,其中蝇蛹金小蜂Nasonia vitripennis、意大利蜜蜂Apis mellifera、大头美切叶蚁Atta cephalotes、印度跳蚁Harpegnathos saltator、东方大黄蜂Bombus impatiens和欧洲熊蜂Bombus terrestris每个物种中分别有两条糖受体序列Grl和Gr2,苜蓿切叶蜂Megachile rotundata中有一条糖受体Gr2,小蜜蜂Apis florea中有一条糖受体Gr1,上述糖受体序列来自于已经注释的基因；剩余的21条膜翅目昆虫糖受体数据都是我们在基因组数据中预测得到的,其中在红火蚁Solenopsis invicta、小蜜蜂A. florea、佛罗里达弓背蚁Camponotus floridanus和苜蓿切叶蜂Mrotundata这四个物种中分别得到一条糖受体,在叶蜂Athalia rosae、榕小蜂Ceratosolen solmsi、吉氏金小蜂Nasonia giraulti、金小蜂Nasonia longicornis、切叶蚁Acromyrmex echinatior、大蜜蜂Apis dorsata和红收获蚁Pogonomyrmex barbatus七个物种中分别发现两条糖受体(Grl和Gr2),在阿根廷蚂蚁Linepithema humile中发现三条糖受体(LhGr1、 LhGr2、LhGr3)。我们对L. humile的三条糖受体进行了物理图谱分析,发现它们分布在不同的scaffold上。其中LhGr1与LhGr3在进化树上聚在一起,可以看作是同源序列,另外我们还在LhGrl所在的scaffold上发现了一条LhGr2的假基因。由此我们推测L. humile的两条糖受体是各发生了一次基因重复形成的。另外大多数膜翅目发现的两个糖受体基因都是串联分布在同一个染色体上,且转录方向相反。但是蜜蜂科蜜蜂属三个物种的两条糖受体并非是串联分布的,而且转录方向也与其他科昆虫不同。氨基酸序列分析结果表明,膜翅目昆虫糖受体的N-端序列一致性低于C-端的序列一致性,前锋(Pre-peak)位于在氨基酸序列的93-111位,可以描述为hHx(A/S)h(R/G) Phhhh (A/S) Qhh (G/A/S) hhph,在膜翅目昆虫糖受体中这段氨基酸序列的第六个氨基酸为精氨酸R或者甘氨酸G,区别于其他目昆虫糖受体的G/A/S。跨膜区域保守性最好,每个跨膜区域大约有21-35个氨基酸。大多数膜翅目昆虫都有两条糖受体,都在第7个跨膜区上膜翅目昆虫糖受体有一段保守的基序(motif),其中一条糖受体对应的元件是TYELVLVQF,而另一条糖受体应的元件则是TYEVVLLQF,这段氨基酸序列可以很好的区分膜翅目昆虫的两条糖受体。在内含子插入位点的分析中,我们发现多数膜翅目昆虫的内含子位置稳定,由此推测这些内含子十分古老。这些内含子多位于该基因保守的3’端,这与某些研究认为古老的内含子位于5’端的结论相反。系统发育分析结果表明,大多数膜翅目昆虫的两条糖受体,在系统发育树上聚成两枝,推断它们由两条古老的基因进化而来,这与前人的推测一致。膜翅目昆虫的糖受体在进化树上的相对位置与它们在分类地位上的亲缘关系是一致的。其中亲缘关系较近的胡蜂总科、蜜蜂总科和小蜂总科昆虫的糖受体在进化树上聚在一起,亲缘关系较远的广腰亚目的叶蜂科昆虫的糖受体则聚在另一枝上。选择压力分析显示,在P值为0.1的显著水平上膜翅目昆虫的糖受体基因有215个位点受负选择压力的影响,没有位点受正选择压力的影响,所以说膜翅目昆虫的糖受体整体上是处于负选择压力下的。综合核苷酸序列、系统发育、内含子、选择压力等分析数据,表明膜翅目昆虫的糖受体基因正以非常缓慢的速率进化。