昆虫灵敏的嗅觉系统在其寄主定位、求偶、天敌捕食、产卵位点选择等多种行为过程中发挥着至关重要的作用。在昆虫嗅觉感知过程中，有多种嗅觉蛋白参与其中。通过对昆虫嗅觉感知机制的研究，可为害虫防治提供新的策略与思路。韭菜迟眼蕈蚊（Bradysia odoriphaga）是韭菜等葱蒜类蔬菜的重要害虫，性信息素和寄主挥发物对韭菜迟眼蕈蚊具有显著的引诱活性，并且寄主挥发物能够引起韭菜迟眼蕈蚊触角产生强的电生理响应，阐明这些行为和电生理反应的嗅觉感知分子机制将为该害虫的行为调控提供理论依据。本研究通过对韭菜迟眼蕈蚊雌雄触角及身体进行转录组测序，鉴定化学感受相关基因（OBPs、CSPs、NPC2s、ORs、IRs、GRs和SNMPs），并对化学感受基因的表达谱进行分析；对雄虫触角显著性高表达的OBPs进行原核表达及蛋白纯化，利用荧光竞争结合试验分析OBPs与假定性信息素、寄主挥发物及生物源挥发物的结合能力，通过同源建模和分子对接分析OBPs蛋白与气味分子的结合特性。主要研究结果如下：　　1.以韭菜迟眼蕈蚊雌虫触角（FA）、雄虫触角（MA）、雌虫身体（FB）和雄虫身体（MB）的RNA为模板，构建cDNA文库。采用Illumina HiSeq4000测序平台，共得到了42.6GB的数据，鉴定出55867个unigenes，总长度为86711434bp，平均长度为1552bp，其中N50长度为2806bp，GC含量为38.08%。在总共鉴定到的55867个unigenes中，有35013个（62.67%）unigenes在7个数据库（NR、NT、GO、COG、KEGG、Swiss-Prot和Interpro）中得到注释。通过对韭菜迟眼蕈蚊雌雄触角和身体转录组的测序分析，共鉴定到161个化学感受基因，分别为49个OBPs，5个CSPs，6个NPC2s，71个ORs，18个IRs，5个GRs和7个SNMPs。除BodoOBP32外，60个载体蛋白（OBPs、CSPs和NPC2s）均具有完整的开放阅读框（ORF），ORF长度从327bp到759bp不等，编码108到252个氨基酸不等。除BodoOBP22和BodoOBP25外，N端均具有一个预测的信号肽。依据保守半胱氨酸残基的数量，所有的OBP被分为3种类型：Minus-C型OBPs（BodoOBP14/23/26/31/33/41-44），Plus-C型OBPs（BodoOBP19和BodoOBP34），剩余的OBPs均属于Classic型。94个受体蛋白（ORs、IRs和GRs），除BodoOR5、BodoIR1、BodoGluRIIa和BodoGR5外，均具有完整的ORF，ORF长度从1008bp到3144bp不等，编码335到1047个氨基酸不等。7个SNMPs基因均具有完整的ORF，ORF长度从1296bp到1638bp不等，编码431到545个氨基酸不等。　　2.利用荧光定量PCR和转录组丰度（FPKM）分析了OBPs、CSPs和ORs在不同组织的表达特性，结果表明9个OBPs（BodoOBP2/4/6/8/12/13/20/28/33）在雄虫触角中显著高表达，推测它们可能在性信息素分子的识别过程中发挥着重要的作用。13个OBPs（BodoOBP1/5/7/10/11/15/18/22/24/26/41/43/46）在雌虫触角或雌雄触角中显著高表达，推测这些基因可能在寄主一般气味分子的识别过程中发挥着至关重要的作用。9个OBPs（BodoOBP3/9/19/21/34/35/38/39/45）在足中显著高表达，推测它们可能在识别寄主挥发性或非挥发性化合物中发挥作用。还发现5个OBPs（BodoOBP17/30/32/37/44）在翅中高表达，3个OBPs（BodoOBP14/23/31）在头部高表达。此外，有两个OBPs（BodoOBP29/36）在雌虫胸腹部显著高表达，暗示着他们可能参与性信息素的合成与释放，或者产卵位点信息化合物的检测过程。BodoCSP1在足中显著性高表达，推测其可能参与挥发性或非挥发性寄主化合物的识别过程；BodoCSP2在头部显著性高表达，BodoCSP3和BodoCSP5均在雌雄触角中显著性高表达。对于ORs，除了BodoOR17在触角、头和足之间的相对表达水平无显著差异外，其余ORs均表现出在触角中显著性高表达。　　3.BodoOBP2、BodoOBP4和BodoOBP8均在雄虫触角中特异性高表达，推测它们可能参与性信息素的识别过程。以雄虫触角cDNA为模板，成功克隆了BodoOBP2/4/8基因，以pET32b为载体成功构建了pET32b-BodoOBP2、pET32b-BodoOBP4和pET32b-BodoOBP8重组质粒。将成功构建的重组质粒分别转化至表达菌株BL21（DE3）pLysS和Transetta（DE3）中，测序验证成功获得原核表达载体，并在适宜条件下成功诱导融合蛋白表达。pET32b-BodoOBP2和pET32b-BodoOBP4主要在包涵体中表达，通过包涵体变复性，利用Ni+亲和层析柱法和融合蛋白酶切分别获得纯度较高的BodoOBP2和BodoOBP4蛋白。pET32b-BodoOBP8在上清表达量较高，利用Ni+亲和层析柱法和融合蛋白酶切获得了纯度较高的BodoOBP8蛋白。以1-NPN作为荧光探针，通过荧光竞争结合试验在不同pH（pH=5.0和7.4）条件下测定了BodoOBP2/4/8蛋白与13种挥发性化合物（假定的性信息素、寄主植物挥发物和生物源挥发物）的结合特性。结果表明韭菜迟眼蕈蚊BodoOBP2/4/8蛋白在中性和酸性环境条件下与假定的性信息素分子1-辛醛、正壬醛、亚麻酸均有较强的结合能力，与寄主植物挥发物烯丙基甲基二硫醚、二甲基三硫醚、二烯丙基二硫醚和二丙基二硫醚同样具有一定的结合能力，其中BodoOBP8与亚麻酸的结合能力最强（Ki=0.51μM）。　　4.分别以致倦库蚊CquiOBP1（PDB ID:3OGN，相似度为69.17%和57.50%）蛋白作为BodoOBP2和BodoOBP8同源建模的模板，构建BodoOBP2和BodoOBP8蛋白的三维模型，BodoOBP2和BodoOBP8均包含6个α螺旋和3个二硫键。BodoOBP2与13种气味分子的对接结果显示，6个α螺旋中间形成了一个狭长的结合配体的疏水性结合腔，并且在结合腔的表面形成了一个开口。结合腔表面主要为疏水性区域，脂溶性的配体分子通过疏水作用力固定在结合腔内。氨基酸残基Tyr72、His120、Tyr121和Phe122在结合腔表面形成了亲水性区域。假定的性信息素分子亚麻酸和辛醛与BodoOBP2的对接结果显示，亚麻酸和辛醛在BodoOBP2结合腔内呈现出伸展的构象。BodoOBP8蛋白的氨基酸残基Met54、Gln81和Phe125在结合腔表面形成多个亲水性区域。假定的性信息素分子亚麻酸与BodoOBP8的对接结果显示，亚麻酸在BodoOBP8结合腔内呈现出弯曲的构象，并且与氨基酸残基His113存在氢键的相互作用。