化学连接组（Chemoconnectome,CCT）是指参与神经信息传递的化学分子,包括动物体内所有的神经递质、调质、神经肽及其受体等。我们以果蝇（Drosophila melanogaster）为模型研究雌性动物交配行为的分子和神经环路机制,首次系统地筛选了60个CCT相关基因的突变体对雌蝇交配行为的影响。研究发现有18个基因的突变可以导致雌蝇交配率显著下降,10个基因的突变可以促进雌蝇交配。我们又对神经肽SIF基因和神经递质五羟色胺（5-HT）基因进行了深入研究。SIF基因的突变可以导致雌蝇交配行为显著升高。我们首次在基因水平证明了SIF参与调控雌蝇交配行为,SIF突变体雌蝇交配行为与对照相比显著升高,还表现出剂量依赖性。为了进一步确定SIF下游的受体功能,我们测定了敲除SIF受体基因后雌蝇的交配行为。结果表明,雌蝇交配行为显著高于野生型对照,因此,SIF通过下游SIF受体参与调控雌蝇交配行为。我们发现,SIF受体与调控果蝇交配行为的关键转录因子fruitless表达的神经元在多个脑区有共同定位,其中包括与嗅觉相关的触角叶（antenna lobe,AL）和听觉相关的AMMC（antennal mechanosensory and motor center）区域。因此,我们推测SIF可能是通过调控果蝇的嗅觉和听觉感知通路来影响交配行为。通过损坏雌蝇的听觉或者嗅觉器官（触角芒或者触角）,SIF及受体突变体果蝇交配行为仍显著高于对照,说明SIF可能是通过嗅觉和听觉感知通路来调控交配行为。我们结果表明,将参与5-HT的色氨酸羟化酶（tryptophanhydroxylase,TRH）基因敲除,果蝇不能合成5-HT,雌蝇交配率几乎为0%,交配延迟时间最长。功能获得实验发现,对TRH突变的雌蝇喂食5HTP后可以恢复5-HT缺失引起雌蝇交配行为缺陷的表型,说明5-HT在调控果蝇交配行为中有很重要的作用。5-HT神经元在大脑的各个脑区都有神经元表达,但是5-HT神经元与fru神经元在果蝇大脑中仅有两簇共同表达的神经元。通过遗传操作激活这两簇神经元的活性,可以促进雌蝇的交配行为,表明主要是这两簇5-HT神经元参与调控果蝇的交配行为。我们依次测定了5-HT各个受体基因突变后雌蝇的交配行为,5HT2a和5HT1b受体突变后不影响雌蝇的交配行为,而5HT1a和5HT7受体突变后,雌蝇的交配行为显著降低。在神经元层面,5HT1a受体神经元在大脑中的表达均非常广泛,我们用遗传工具激活5-HT1a和5HT7受体不同脑区神经元的活性。结果表明,有5种标记受体神经元的转基因Gal4品系的雌蝇的交配行为变化显著。在非模式昆虫系统中,我们利用一种TH抗体可视化多巴胺能神经元在埃及伊蚊大脑中枢神经系统的表达模式;还以亚洲异色瓢虫为研究对象,研究其对豆蚜的取食模式,解决了异色瓢虫对豆蚜密度的功能反应及异色瓢虫的种内竞争这两个问题。综上所述,在模式昆虫系统中,系统的筛选了CCT相关基因突变体雌蝇的交配行为,并深入研究了神经肽SIF和神经递质5-HT参与调控果蝇交配行为的神经环路机制;在非模式昆虫系统中,研究了多巴胺能神经元在埃及伊蚊中枢神经系统的表达图谱和亚洲异色瓢虫对豆蚜的取食模式。