昆虫种类繁多,广泛分布于各种环境中。一些昆虫对人类有益,另一些昆虫却严重影响人类的生产和生活。昆虫利用灵敏的化学感受系统探测环境中的化学信息,从而支配摄食、趋避、繁殖等行为。化学感受主要包括嗅觉和味觉,嗅觉感知挥发性物质,而味觉感知水溶性物质。研究昆虫的化学感受机制有助于害虫防治,减少农业生产损失。嗅觉信号的传导通过嗅觉受体(odorant receptor,ORs)的介导来完成。嗅觉受体属于一类具有七次跨膜结构的蛋白超家族,在气味识别过程中发挥作用。脊椎动物的嗅觉受体N端在细胞膜外C端在膜内,可能结合挥发性气味物质,激活G蛋白偶联受体信号路径,通过第二信使实现嗅觉信号的转导。而一些昆虫嗅觉受体如果蝇DmOr83b采取与哺乳动物的嗅觉受体相反的跨膜拓扑结构,N端在细胞膜内C端在膜外。昆虫的嗅觉受体可能不采用传统的第二信使路径转导嗅觉信号,而是以异聚体的形式聚合成气味门控的非选择性离子通道,直接介导胞外离子内流形成神经冲动。它们的功能似乎比脊椎动物的嗅觉受体更复杂。关于昆虫嗅觉感受的分子机制,目前尚未阐明。家蚕是寡食性昆虫,通常专食桑叶,因而是研究昆虫嗅觉和味觉信号传导的模式昆虫之一。本文基于家蚕基因组精细图和家蚕嗅觉受体基因研究的前期结果,对家蚕嗅觉受体基因家族的基因组结构和表达特征进行了深入的研究,并对嗅觉受体基因BmOr2的功能进行了初探主要取得以下结果：1.家蚕嗅觉受体基因家族的基因组结构特征基于家蚕SNP标记连锁图,家蚕全部66个嗅觉受体基因被定位在19条染色体上。其中,48个基因在染色体上具有串联分布特征,共形成14个基因簇,每个簇含2-6个基因。外显子／内含子分析结果显示,嗅觉受体基因BmOr2的内含子数最多,共有9个；BmOr13、BmOr38和BmOr49等3个嗅觉受体基因不含内含子。2.家蚕嗅觉受体基因的表达特征在前人研究的基础上,我们选取了更多的发育时间点和组织,以全面分析家蚕嗅觉受体基因的表达特征。RT-PCR分析结果显示,家蚕嗅觉受体基因广泛表达于幼虫触角、下颚、表皮,成虫头、触角、腿、翅和尾鞘等组织。7个嗅觉受体基因的表达具有雄偏向特征,包括BmOrl0、BmOrll、BmOr21、BmOr33、BmOr44、BmOr59和BmOr63；7个嗅觉受体基因呈雌偏向表达,分别是BmOr20、BmOr24、BmOr37、BmOr41、BmOr48、BmOr49和BmOr58。在腿、翅和尾鞘中表达的嗅觉受体基因大多具有雄偏向表达。3.嗅觉受体基因BmOr2的下调表达对家蚕成虫行为的影响BmOr2基因同果蝇嗅觉伴侣分子DmOr83b同源,暗示BmOr2在家蚕嗅觉过程中也发挥了重要功能。为此,我们利用dsRNA介导的RNAi对BmOr2基因的功能进行了初探。首先合成该基因的dsRNA,并在蚕化蛹后第4-5天注射,待蚕蛹化蛾后通过行为检测和触角电生理实验检测该基因下调表达对其行为的影响。结果显示,BmOr2基因表达的下调会导致家蚕成虫触角对甲醛、苯基乙醇、顺-3-己烯醇和松油醇这几种气味物质的感受能力下降,并延长了雄蛾的寻偶时间。4.家蚕BmOr2转基因干涉蚕的构建为了获得稳定的家蚕BmOr2基因的干涉突变品系,我们构建了BmOr2基因的转基因干涉载体,初步获得了BmOr2转基因干涉蚕,为深入研究BmOr2基因的功能奠定了基础。我们筛选到11个蛾圈中含有转基因干涉阳性个体。Southern杂交检测了其中3个蛾圈,发现有1个蛾圈的转基因是双拷贝插入,另外2个是单拷贝。