昆虫在长期的进化过程中,形成了以触角为主的极为发达的嗅觉系统,藉此识别环境中大量的化学信息,从而做出相应的生理和行为反应,如寻找配偶、食物源、栖息和产卵场所、逃避天敌等。鳞翅目昆虫为全变态昆虫,其中蛾类昆虫的成虫为夜行性,需要更为灵敏的嗅觉系统,以适应夜间对异性个体、寄主植物等的嗅觉定向。气味结合蛋白(Odorant binding protein, OBP)是高浓度存在于昆虫触角感器腔内的一类水溶性小分子蛋白,具有对进入到触角内的脂溶性气味物质进行结合并运送到感受神经元受体部位的作用,因此被认为是昆虫嗅觉的第一个生化步骤。大螟(Sesamia inferens)属鳞翅目、夜蛾科,自2000年以来,大螟逐渐上升为我国重要的水稻害虫,基于嗅觉的行为调控技术在很多害虫的防治中已经得到应用,深入研究OBP等嗅觉相关基因及其功能,对于开发高效的大螟行为调控技术具有重要意义。本研究利用大螟转录组数据,通过生物信息学和分子生物学相结合的方法,从大螟中克隆了3个性信息素结合蛋白(Pheromone binding protein, PBP)基因和2个一般气味结合蛋白(General odorant binding protein, GOBP)基因,测定了它们的组织表达谱,并利用荧光竞争结合实验初步探索了它们的生理功能。主要结果如下：1大螟OBP的基因克隆及序列分析通过设计简并引物,结合转录组数据分析并利用RACE技术,克隆了大螟3个PBP和2个GOBP基因的全长cDNA序列。5个基因分别命名为SinfPBP1、SinfPBP2, SinfPBP3、SinfGOBP1和SinfGOBP2,3个PBP的全长cDNA序列的GenBank登录号分别为JF927621、JN984058、JF927622、KC887506和KF150178。序列分析表明,所有OBP均具有典型OBP的序列特征,其中包括6个保守的半胱氨酸位点。SinfPBP1、 SinfPBP2、SinfPBP3、SinfGOBP1和SinfGOBP2的氨基酸序列与其它鳞翅目昆虫,尤其是夜蛾科昆虫OBP具有很高的相似性,分别达94%、88%、85%、91%和87%。进化树分析显示,这5个OBP分属于PBP和GOBP两个亚类,不同基因间的距离与昆虫间的亲缘关系一致。2大螟OBP基因在雌雄成虫不同组织及不同日龄触角的表达量组织表达谱分析及雌雄间差异比较是了解OBP基因功能的重要途经。为了明确SinfOBP基因的组织分布情况,首先利用RT-PCR技术检测了这5个基因在雌雄成虫不同组织的表达量。结果表明,5个OBP均主要触角中表达,其他组织几乎不表达。进一步通过qPCR技术,定量比较了5个OBP在雌雄触角中不同日龄的表达动态及性别差异。结果发现,5个SinfOBP在雌雄触角中的表达量均在4日龄达到最高值；雌雄比较而言,PBP1和PBP2在雄虫中的表达量显著高于雌虫,而PBP3则在雌虫中的表达量略高于雄虫,以4日龄为例3个PBP表达量的雄雌比分别为11：1、6：1和1：1.6。2个GOBP基因的表达量在雌雄间均无显著差异。3大螟PBP的体外表达及纯化为了研究PBP的嗅觉功能,进一步对这大螟3个PBP基因进行了体外大量表达和纯化。首先将3个基因构建到pGEX-4T-1(PBP1、PBP2)和pET-30a(+)(PBP3)表达载体中,然后在大肠杆菌Escherichia coli中经IPTG诱导表达。诱导产物的SDS-PAGE分析表明,pGEX/SinfPBP1、pGEX/SinfPBP2和pET/SinfPBP3分别在约42kDa、42kDa和22kDa处有一明显加粗条带,和预期大小一致；3个外源表达的PBP中,PBP1和PBP2以可溶性形式存在,而PBP3以包涵体形式存在。重组蛋白经亲和层析、酶切表达标签等步骤纯化后,冷冻干燥用于后续功能分析。4大螟PBP的配体结合能力分析利用荧光竞争结合实验测定了3个SinfPBP对包括大螟性信息素及水稻挥发物在内共30种气味物质的结合能力,发现SinfPBP1对3个性信息素组分Z9-16：Ald、Z9-16:OH和Z9-16:Ac都有很强的结合能力,Ki值分别为0.72、1.00和1.60;SinfPBP2对醇类和醛类性信息素组分及其类似物也表现出很强的结合能力,Ki值分别为0.78和1.71,但对酯类组分却没有结合能力；SinfPBP3对大螟的3种性信息素组分均无明显结合能力。与性信息素组分相比较,3个PBP与植物挥发物的结合能力普遍较差。综合分析认为,在大螟雄蛾对雌雄性信息素的感受中,PBP1起主要作用,PBP2具有识别醇类和醛类组分的功能,而PBP3的作用很小或有其他功能。