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植食性昆虫取食诱导的植物挥发物（herbivore-induced plant volatiles,HIPVs）对多种蚜虫产生驱避行为。在这个过程中，蚜虫的嗅觉系统起到至关重要的作用。昆虫嗅觉识别过程有多种蛋白参与，包括气味受体（odorant receptors,ORs）、离子型受体（ionotropicreceptors,IRs）、气味结合蛋白（odorant binding proteins,OBPs）和化学感受蛋白（chemosensory proteins,CSPs）等。以蚜虫的嗅觉系统中重要的气味受体为靶标，研究蚜虫对HIPVs的识别机制，有助于开发更加高效的害虫行为调控剂，为害虫防控提供新思路。本研究以豆科植物重要害虫豌豆修尾蚜Megoura crassicauda为研究对象，首先对豌豆修尾蚜M.crassicauda触角转录组进行测序，分析并鉴定化学感受相关基因；随后利用RT-PCR（Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction）技术对ORs基因的表达水平进行了分析；根据序列同源性、表达水平和序列完整性，利用爪蟾卵母细胞表达系统结合双电极电压钳技术，对具有全长且与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum同源性较高的气味受体进行了基因克隆和功能研究。最后利用有活性的化合物对豌豆修尾蚜触角电生理和行为反应进行进一步的验证。主要结果分析如下：
1、豌豆修尾蚜触角转录组分析和嗅觉基因注释
利用Illumina NoveSeq6000测序平台对豌豆修尾蚜成虫触角转录组进行测序，共获得15984个转录本，平均长度为2994个核苷酸，转录本N50为3711bp。通过基因功能注释，共得到54个化学感受基因，包括20个ORs，9个IRs，4个味觉受体（gustatory receptor,GRs），9个CSPs和12个OBPs。
2、豌豆修尾蚜气味受体的组织表达谱分析
利用RT-PCR技术对候选ORs基因进行表达水平分析。结果表明，McraOrco、McraOR20、McraOR7、McraOR5等在触角中高表达；McraOR2、McraOR23、McraOR43、McraOR82、McraOR83在触角中特异表达，豌豆修尾蚜ORs基因在触角和足中的表达模式与FPKM值分析的结果基本一致。
3、豌豆修尾蚜气味受体McraOR20和McraOR43的克隆与序列分析
将豌豆修尾蚜M.crassicauda与豌豆蚜A.pisum气味受体进行序列同源性比较，发现同源性高于80%的ORs有5个，其中McraOR43和McraOR20的同源性和表达水平较高，且具有全长序列。进一步克隆了这2个基因，它们全长开放阅读框均为1263bp，编码420个氨基酸，且均具有7次跨膜结构。
4、豌豆修尾蚜气味受体McraOR20和McraOR43的体外功能研究
利用爪蟾卵母细胞体外表达结合双电极电压钳技术对McraOR20和McraOR43的体外功能进行研究。结果表明，McraOR20仅对顺式-茉莉酮具有明显的电生理反应，而McraOR43对测试的11种HIPVs均无电生理反应。
5、豌豆修尾蚜对顺式-茉莉酮的触角电生理和行为反应
为了进一步明确豌豆修尾蚜对顺式-茉莉酮的识别作用，测试了豌豆修尾蚜对顺式-茉莉酮的触角电位反应。结果表明，顺式-茉莉酮可以引起豌豆修尾蚜触角强烈的电生理反应。随后，测试了顺式-茉莉酮对豌豆修尾蚜的行为影响，结果表明，1μg/μL的顺式-茉莉酮不能引起豌豆修尾蚜明显的行为趋向。
1、豌豆修尾蚜触角转录组分析和嗅觉基因注释
利用Illumina NoveSeq6000测序平台对豌豆修尾蚜成虫触角转录组进行测序，共获得15984个转录本，平均长度为2994个核苷酸，转录本N50为3711bp。通过基因功能注释，共得到54个化学感受基因，包括20个ORs，9个IRs，4个味觉受体（gustatory receptor,GRs），9个CSPs和12个OBPs。
2、豌豆修尾蚜气味受体的组织表达谱分析
利用RT-PCR技术对候选ORs基因进行表达水平分析。结果表明，McraOrco、McraOR20、McraOR7、McraOR5等在触角中高表达；McraOR2、McraOR23、McraOR43、McraOR82、McraOR83在触角中特异表达，豌豆修尾蚜ORs基因在触角和足中的表达模式与FPKM值分析的结果基本一致。
3、豌豆修尾蚜气味受体McraOR20和McraOR43的克隆与序列分析
将豌豆修尾蚜M.crassicauda与豌豆蚜A.pisum气味受体进行序列同源性比较，发现同源性高于80%的ORs有5个，其中McraOR43和McraOR20的同源性和表达水平较高，且具有全长序列。进一步克隆了这2个基因，它们全长开放阅读框均为1263bp，编码420个氨基酸，且均具有7次跨膜结构。
4、豌豆修尾蚜气味受体McraOR20和McraOR43的体外功能研究
利用爪蟾卵母细胞体外表达结合双电极电压钳技术对McraOR20和McraOR43的体外功能进行研究。结果表明，McraOR20仅对顺式-茉莉酮具有明显的电生理反应，而McraOR43对测试的11种HIPVs均无电生理反应。
5、豌豆修尾蚜对顺式-茉莉酮的触角电生理和行为反应
为了进一步明确豌豆修尾蚜对顺式-茉莉酮的识别作用，测试了豌豆修尾蚜对顺式-茉莉酮的触角电位反应。结果表明，顺式-茉莉酮可以引起豌豆修尾蚜触角强烈的电生理反应。随后，测试了顺式-茉莉酮对豌豆修尾蚜的行为影响，结果表明，1μg/μL的顺式-茉莉酮不能引起豌豆修尾蚜明显的行为趋向。