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秀丽隐杆线虫是生活在土壤中的微小动物,结构简单,通体透明,是生物领域理想的模式生物。线虫的生活环境十分复杂,其中存在多种刺激,包括病原菌、气味、食物、渗透压、pH等,而线虫具有完善的化感体系,可以识别这些刺激并作出不同的应答。线虫以土壤中的细菌为食,其寻找食物的策略是基于其敏感的嗅觉体系。线虫通过嗅觉神经元来辨别环境中的气味从而寻找食物,但环境中许多气味对线虫具有天然的吸引作用但却不能为其提供营养,因此,线虫可以通过适应非食物产生的吸引性气味来提高其觅食行为的效率。从这一点来说,嗅觉适应对于线虫觅食有重要意义。G蛋白信号途径是线虫嗅觉体系中最重要的途径,也有报道该途径会影响线虫嗅觉适应。在该信号途径中,气味分子与G蛋白偶联受体(GPCR)结合,G蛋白α亚基(Gα)被激活并解离,从而激活下游信号途径,使线虫产生嗅觉反应。另一方面,气味分子持续的刺激也会通过调节G蛋白信号途径,从而促进EGL-4的入核,并通过一系列下游基因的变化,从而导致对信号分子产生嗅觉刺激。尽管近年来,在嗅觉适应研究领域取得了不少进展,在此基础上也提出了上述一个可能的嗅觉适应模型,但该领域的研究者仍然认为不排除持续的嗅觉刺激也有可能通过一定途径直接调节钙流和DAG的水平来调节适应。因此,为了探索是否存在嗅觉适应的其它调控途径,本文通过检测G蛋白信号途径中的关键蛋白Gα在线虫嗅觉适应中的作用,探索了G蛋白信号途径以及可能的下游通路对线虫苯甲醛嗅觉适应的影响,主要得到以下结果：1.GPA-7和GPA-13两个Gα参与调节线虫对苯甲醛的嗅觉适应。通过对Gα突变型线虫进行筛选,发现gpa-7和gpa-13突变型线虫对苯甲醛的嗅觉适应有缺陷。将gpa-7和gpa-13突变型线虫进行回复,其嗅觉适应缺陷得到回复,证明gpa-7和gpa-13确实参与调控线虫对苯甲醛的嗅觉适应。2.GPA-7和GPA-13影响嗅觉适应可能的下游途径的筛选。通过RNAi结合突变株筛选的方法,对gpa-7和gpa-13下游途径关键基因进行筛选。其中cAMP途径和PLC途径的关键基因突变(kin-2,unc-13)或干扰(pde-1,plc-1,pkc-1)都不影响线虫对苯甲醛的嗅觉适应。而cGMP途径的关键基因daf-11和tax-4都影响线虫对苯甲醛的趋化,说明该途径影响线虫对苯甲醛的感知。3.DAG信号通路是否参与GPA-7和GPA-13嗅觉适应缺陷的表型。我们猜测gpa-7和gpa-13是否通过己报道的DAG途径来影响嗅觉适应,并通过荧光定量PCR的方法检测gpa-7和gpa-13突变线虫训练前后,其DAG途径的关键基因dgk-1、dgk-3以及egl-30的mRNA水平变化,推测gpa-7突变可能导致DAG水平上升,从而使线虫嗅觉适应表型有缺陷,而gpa-13可能并不通过DAG途径影响线虫嗅觉适应。用DAG的拮抗剂处理gpa-7和gpa-13突变型线虫,并不能使其嗅觉适应表型缺陷得到回复。因此,gpa-7突变与DAG的水平的关系还需要进一步的实验来确认。本文的创新之处：首次发现G蛋白α亚基GPA-7和GPA-13参与调节线虫对苯甲醛的嗅觉适应。