物种是指一群能够互相交配繁殖,并与其它物种存在生殖隔离的生物群体。在求偶过程中正确识别和选择求偶对象是实现生殖隔离的重要步骤。虽然行为造成的生殖隔离普遍存在,且在演化过程中具有重要意义,但有关这一行为的分子、神经生物学机制却知道的很少。　　在本研究使用黑腹果蝇Drosophila melanogaster作为模式生物,研究雄性果蝇识别其它物种果蝇的神经生物学机制。　　失去前腿跗节部分的雄性黑腹果蝇无法辨别求偶对象是否是来自本物种的雌果蝇,开始向其它物种的果蝇求偶。使用遗传筛选的方法,鉴定出表达GR32a或GR33a的神经元参与物种识别。基因敲除果蝇的行为表型进一步证明,雄果蝇通过味觉受体GR32a,而不是GR33a识别其它物种果蝇身上低挥发性的表皮烃类外激素。抑制GR32a神经元的活动会引起种间求偶的行为,而激活GR32a神经元则可以挽回Gr32a敲除突变向其它物种求偶的行为,证明GR32a神经元的作用对抑制种间求偶行为是充分必要的。　　造成中枢神经系统内FruM表达量下降的fru1突变果蝇也表现出向其它物种果蝇求偶的行为。位于果蝇大脑味觉中枢食管下神经节(SOG)内表达FruM的aDT6细胞群,当敲除这些细胞内的FruM后,雄果蝇开始向其它物种的果蝇求偶。证明控制雄性求偶行为的关键蛋白FruM也参与抑制种间求偶行为。　　GR32a神经元和FruM神经元在前腿跗节感觉神经元内不共表达,但在SOG和腹神经索(VNC)第一胸节处形成突触连接,表明这两个基因可能作用于同一神经回路抑制种间求偶。　　失去前腿跗节的Drosophila simulans和yakuba雄果蝇向雌性黑腹果蝇发起求偶行为,表明通过前腿拍打行为识别近缘物种这一机制在果蝇属内具有一定的保守性。雌性黑腹果蝇不使用GR32a识别其它物种。　　综上所述,本文鉴定了抑制雄性黑腹果蝇种间求偶行为的分子和神经回路,为研究行为分化导致的种间隔离提供了新的系统。