昆虫能够借助灵敏的嗅觉有效识别环境中的各类化学信息物质,产生相应的生理与行为反应,从而准确获悉食物和配偶的方位并躲避捕食者的伤害,因此嗅觉感知系统对于昆虫生存、繁衍等一系列生命活动至关重要。将昆虫嗅觉与防治相结合,已经成为害虫综合治理的一个重要手段,并将在未来有害生物的绿色防控中发挥越来越重要的作用。气味结合蛋白(Odorant binding proteins, OBPs)是昆虫嗅觉感知过程中最先发挥功能的一类蛋白。大豆蚜Soybean aphid (Aphis glycines Matsumura);是大豆生产中的重要害虫,主要依靠化学防治,但由于近年来大豆蚜的抗药性不断增强,为减少环境污染及对农作物无公害防治要求,迫切需要寻求新的大豆蚜绿色防治技术。依据已登录GenBank的豌豆蚜Acyrthosiphon pisum已知基因序列对大豆蚜气味结合蛋白基因序列进行同源克隆。以大豆蚜总cDNA为底物,利用RT-PCR及RACE技术,成功克隆获得10种大豆蚜气味结合蛋白基因(统称AglyOBPs)即AglyOBP2, KF923843; AglyOBP3, KF923844; AglyOBP4, KF923845; AglyOBP5, KF923846; AglyOBP6, KF923847; AglyOBP7, KF923844;AglyOBP8, KF923849;AglyOBP9, KF923850; AglyOBP10, KF923851和.AglyOBP11, KF923852的完整编码序列,并登录GenBank。通过对其氨基酸序列进行分析,发现各基因均含有气味结合蛋白家族保守结构域,并分属于3个不同的气味结合蛋白家族(Plus-C OBPs、典型OBPs和Minus-C OBPs)。系统发育树可以看出,大豆蚜各AglyOBPs基因分别与棉蚜和豌豆蚜的直系同源基因有比较一致的进化趋势,为本研究得到AglyOBPs基因确切的家族归属提供直接的证据支持,暗示AglyOBPs与寄主生境的选择压力存在某种特殊联系。对其中6种大豆蚜气味结合蛋白基因构建了重组表达质粒,在大肠杆菌Transetta (DE3)中进行诱导表达,以获得含有6xHis标签的重组融合蛋白。借助金属镍离子Ni2+亲和层析技术,成功纯化6种AglyOBPs融合蛋白,Western blotting印迹分析结果表明AglyOBPs融合蛋白得到完整表达。经重组牛肠激酶(rEK)切除6xHis标签肽,获得接近天然状态的气味结合蛋白。以1-NPN为探针,利用荧光竞争结合实验研究AglyOBPs与寄主大豆挥发物组份和告警信息素(反-β-法呢烯)的结合特性。结果证实AglyOBP2、AglyOBP3、AglyOBP4、 AglyOBP7、AglyOBP8和AglyOBP9对C6-C8的小分子气味物质有广谱的结合特性,但结合能力存在一定的差别。其中AglyOBP2对东农46大豆挥发物组份的结合能力最强,对小分子醇、醛和酯类气味分子都表现出较高的亲和活性,对2-甲基-4-戊烯醛、顺-3-己烯醇、顺-2-己烯醇和反-2-己烯醇等绿叶气体也都能很好的结合,表明AglyOBP2在识别寄主挥发物的过程中可能发挥重要作用。同时,研究发现AglyOBP7能特异性的结合反-β-法呢烯气味(Ki为1.6μM),表明AglyOBP7很可能是识别大豆蚜告警信息素的重要功能蛋白。利用实时荧光定量PCR技术(Real-time Fluorescent Quantitative PCR, RT-qPCR)对6种AglyOBPs基区AglyOBP2、AglyOBP3、AglyOBP4、AglyOBP7、AglyOBP8和AglyOBP9)在大豆蚜不同发育期的表达情况及在有翅成蚜各组织中的表达定位进行分析。结果表明,6种AglyOBPs在大豆蚜各生长发育阶段均有表达,并且均在4龄期若蚜有一个表达高峰,成蚜期又下降恢复到之前的水平,这种现象暗示了6种AglyOBPs基因在大豆蚜从若蚜进入成蚜这个阶段可能发挥了特定的作用。除AglyOBP7在有翅成蚜和无翅成蚜发育阶段的表达量相当外,其余5种AglyOBPs在有翅成蚜中的表达量均高于无翅成蚜,这种表达差异反映出这6种AglyOBPs在大豆蚜有翅成蚜搜寻寄主过程中发挥重要作用。6种AglyOBPs在大豆蚜触角组织中均有表达,但表达量显著不同。AglyOBP2、AglyOBP7和lAglyOBP9在触角组织的表达量显著高于其它组织,推测这3种气味结合蛋白参与大豆蚜触角的嗅觉识别过程。AglyOBP3、 AglyOBP4和AglyOBP8均在触角以外的组织(头、足和翅)中超量表达,推测这些组织表面可能存在嗅觉感器,并且发挥特殊的嗅觉功能。AglyOBPs基因在头、足和翅中的表达可以使大豆蚜增加感知表面的面积,实现对微弱气味分子的有效识别。