昆虫发达的嗅觉感受系统是其种群丰富多样的重要因素,而嗅觉相关基因在嗅觉感受中起核心作用,对昆虫的觅食、求偶、产卵和躲避天敌等行为有着直接的影响。因此,研究昆虫嗅觉分子机制对于开发基于昆虫嗅觉的防治技术具有重要理论意义。桑天牛Apriona germari(Hope)是中国重要的阔叶树蛀干害虫之一,其具有破坏性,造成严重的经济损失和环境破坏。基于昆虫嗅觉管理的蛀干害虫防治策略已经提出,并得到较好的推广应用,然而关于桑天牛的嗅觉系统及其感受分子机制的研究罕见。因此,本文首先通过观察桑天牛前胸超微结构,从形态学为桑天牛信息素提取鉴定提供一个理论依据。进一步,本研究重点发掘分析桑天牛潜在嗅觉相关基因,探寻桑天牛嗅觉受体基因在不同组织不同性别间的表达情况,研究成果丰富了桑天牛间化学通讯的理论依据,也为加快桑天牛信息素或其它挥发性物质的发现提供了潜在的靶基因和理论方向。主要研究结果如下:(1)通过超景深显微镜和电镜扫描观察,发现雌桑天牛前胸背板上分布着疑似腺孔。(2)通过生物信息学分析桑天牛成虫雌、雄触角转录组数据,共得到高质量转录本序列62299条,平均长度是948bp,进一步将转录本与Nr数据库、GO数据库、KO数据库、KOG数据库进行比对,分别注释得到36834条、27260条、16846条、16044条转录本。表达量较高,即按FPKM>10的转录本有15821条。(3)利用生物信息学软件分析处理桑天牛触角转录组数据,共鉴定得到150个嗅觉相关基因,其中气味结合蛋白基因(odorant-binding proteins,OBPs)62个,化学感受蛋白基因(chemosensory proteins,CSPs)25个,气味受体基因(odorant receptors,ORs)42个,离子型受体基因(ionotropic receptors,IR)3个,味觉受体基因(gustatory receptors,GRs)13个,神经元膜蛋白基因(sensory neuron membrane proteins,SNMPs)5个。(4)桑天牛气味受体基因和离子型受体基因在其不同性别不同组织间的RT-q PCR结果显示,42个Ager OR有27个雌性触角特异性表达;16个Ager OR在下颚须有表达;25个Ager OR在下唇须有较高表达;38个Ager OR在腹部末端表达,其中13个Ager OR在雄性腹部末端高表达。Ager IR1/3在雄性桑天牛腹部末端特异性表达,Ager IR2在雄性桑天牛下颚须中特异性表达。