昆虫嗅觉化学感受蛋白及其相关作用模型.pdf

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1、第５期总第２７５期农业科技与装备Ｎo．５ＴotａlＮo．２７５２０１７年５月ＡｇｒｉｃｕltｕｒａlＳｃｉｅnｃｅ＆ＴｅｃhnoloｇyａnｄＥｑｕｉｐｍｅntMａy２０１７昆虫嗅觉化学感受蛋白及其相关作用模型１２２翁小倩，郑茹萍，黄晨燕（１．福建农林大学生命科学学院，福州３５０００２；２．福建农林大学林学院，福州３５０００２）摘要：综述昆虫嗅觉感器的种类与功能，以及参与昆虫嗅觉识别过程的多种化学感受蛋白，研究昆虫嗅觉的识别机制，了解昆虫各种行为活动与嗅觉活动的关系，为研制高效引诱剂和驱避剂提供理论依据。关键词：嗅觉；昆虫；化学感受蛋白；识别机制中

2、图分类号：Ｑ96文献标识码：Ａ文章编号：1674-1161（2017）05-0015-02昆虫作为动物界种类和数量最多的群体，其生存chaetica）、栓锥形感器（Sensillastyloconica）、腔锥形环境纷繁复杂。生存环境中含有多种多样的化合物，感器（Sensillacoeloconic）、锥形感器（Sensalla对昆虫而言有利有弊，所以昆虫能否准确识别这些化basiconica）、鳞形感器明（Sensillasquamiforma）、耳形学信号并趋利避害至关重要。在昆虫生存和繁衍的过感器（Sensillaauricillica）、钟

3、形感器（Sensilla程中，嗅觉系统起关键作用。深入分析昆虫的嗅觉感campaniform）、坛形感器（Sensillaampullaceous）、板形受机制，可为后期开发研制高效引诱剂和驱避剂提供感器（Sensillaplacodeum），芽孢感器（sensilla理论基础。gemiformium）等，其中主要的两类感受器是锥形感器１昆虫的化学感受和毛形感器。在昆虫生存繁衍过程中，嗅觉起到非常重要的作３昆虫化学感受的相关蛋白用。昆虫的化学感受系统在长期的进化过程中高度特３.１气味结合蛋白（OＢPs）化，例如昆虫的触角相当于高度灵敏、高度专一的化

4、３．１．１结合蛋白的发现气味分子通过触角上皮细胞间学感受器，能够帮助昆虫识别外界环境中的植物及各的微孔进入触角感器淋巴液，作为亲水性的液体，而种挥发物，从而做出有利于自身生存与繁衍的行为，脂溶性气味小分子不能直接穿过感器淋巴液到达嗅同时，昆虫的化学感受过程受到嗅觉的直接或间接影觉神经的树突末梢，因此，推测昆虫触角感器淋巴液响。中可能存在气味结合蛋白（OdorantＢingdingProtein，２昆虫的化学感受器与类型OＢP）。昆虫感受外界气味物质主要依靠触角上由表皮３．１．２结合蛋白的特点与结构昆虫气味结合蛋白是能细胞特化而成的感受器。昆虫的感受

5、器一般是由鞘原够结合运输脂溶性物质的水溶性小分子蛋白，属酸性细胞、毛原细胞和膜原细胞包围感受神经元形成的薄蛋白，分子量一般为15～17Ｋd。OＢPs序列差别较大，壁构造。气味分子通过与嗅觉感器上的气味受体结但其含有6个保守半胱氨酸位点。6个半胱氨酸配对合，改变膜的通导性，从而刺激感觉神经元产生神经形成3个二硫键，维持其三维结构稳定，进而保护功冲动，引起昆虫相应的生理行为。1957年，Schneider能稳定性，同时，在N末端有一段含20个左右氨基设计的触角电位仪（Ｅlectrotennography，ＥＡG）被广泛酸的信号肽。用于昆虫嗅觉反应相关研

6、究。３.２气味受体（ORs）目前，触角感器的分类依据主要有感器的亲脂性随着基因组测序技术的发展，在其他昆虫中也鉴孔道数、生理功能和形态特征，其中，大多数学者采用定出ORs基因。通过比较分析，不同昆虫可能由于生感器形态特征进行分类。根据形态特征，触角感器主存环境和自然选择压力不同，其基因组中的ORs基要有毛形感器（Sensillatrichoidea）、刺形感器（Sensilla因数目和种类均有所不同。３.３离子型气味受体（lRs）收稿日期：2017-03-23随着科学家们对昆虫嗅觉系统功能的不断深入基金项目：国家级大学生创新创业计划项目（２０１６１

7、０３８９００６）研究，发现许多触角神经元还存在着许多其他的嗅觉作者简介：翁小倩（１９９５—），女，从事微生物农药方面的研究。基因。IRs基因大都在触角中表达，且在大部分昆虫16农业科技与装备２０１７年５月中具有同源性。IRs含有一个胞外的N-末端，一个短的胞内C-末端，以及由一个离子通道区域分隔开的由两部分构成的配体结合域。３.４气味降解酶（OＤEs）相对于OＢPs和ORs研究，ODＥs的相关研究虽然相对较少，但深入研究昆虫ODＥs的作用机制具有重大意义，不仅可了解昆虫嗅觉感受的分子机制，还能针对嗅觉相关基因寻找更有效的害虫防治方法。３.５感觉神经

8、元膜蛋白（SNMPs）SNＭPs是能够在昆虫中特异表达的膜蛋白。迄今为止，对于SNＭPs的作用机制主要有以下几种推测：1）