嗅觉信号系统是昆虫生理行为中非常重要的信号识别机制,有多个蛋白家族参与这一过程,包括气味结合蛋白,化学感受蛋白,气味受体和气味降解酶等。作为关键的昆虫嗅觉蛋白家族之一,OBPs又根据结合特性可分为普通气味结合蛋白GOBPs和性信息素结合蛋白PBPs;气味受体蛋白家族ORs被分为Orco和普通ORs。豆野螟(Maruca vitrata)是世界范围内豆类作物上的一种重要钻蛀性害虫,主要侵害豇豆(Vigna unguiculata)、菜豆(Phaseolus vulgaris)和扁豆(Lablab purpureus)等豆科蔬菜,幼虫主要蛀食花、叶和果实,给豆类蔬菜生产造成了巨大损失,如何减轻其危害是豆类作物生产中长期存在的难题。利用信息素干扰靶标昆虫的嗅觉识别行为从而进行虫害控制是害虫生物防控的重要措施之一,然而豆野螟信息素识别的嗅觉分子机理尚不明确,限制了信息素干扰技术在其综合防治中的应用。豆野螟成虫对花期的豇豆等寄主植物表现出明显的趋花习性,雌虫田间羽化后通常飞向花蕾,植物气味尤其是花蕾、花瓣和豆荚的挥发性气味分子在豆类植物与豆野螟的相互关系中扮演了重要角色。此外,在寄主识别和产卵定位过程中,豆野螟气味结合蛋白MvitGOBPs和气味受体MvitORs等嗅觉蛋白家族参与了这一生理过程,也发挥了重要作用。本课题的研究旨在分析探讨寄主植物挥发性信息素和豆野螟嗅觉相关基因在寄主识别和产卵定位等嗅觉生理行为上的功能分化。研究结果不仅可以部分揭示豆野螟嗅觉识别的分子机理,而且能为研发豆野螟新型高效引诱剂、驱避剂和行为干扰剂等生物防控策略提供基础性资料。得到的主要结果如下：(1)豆野螟气味结合蛋白GOBP2在宿主识别和产卵定位中的功能分析通过设计引物,利用PCR技术和RACE技术克隆获得了MvitGOBP2全长序列,MvitGOBP2编码框含有486个核苷酸,编码161个氨基酸,前20个氨基酸序列为信号肽序列；构建原核表达重组载体pET32a-GOBP2,通过原核表达,获得了纯度较高的目的蛋白,并制备获得了多克隆兔抗；利用荧光定量PCR技术分析探讨了MvitGOBP2基因在豆野螟不同龄期各组织间的时空表达模式,研究发现MvitGOBP2主要在成虫的触角中有较高的表达,在其它的组织中低表达。采用荧光竞争结合试验分析探讨了豆野螟MvitGOBP2蛋白与寄主植物豇豆花挥发性化合物的结合特性,结果表明,MvitGOBP2蛋白能结合绝大多数挥发性化合物,结合强度从大到小依次是酯类、酮类、醛类化合物,结合能力最强的是丁酸辛酯(Ki值8.5)；通过不同种类化合物结合能力的比对分析推测,MvitGOBP2蛋白可能基于其化合物的类别、碳链的长度、官能团的不同以及烷基的位置差异等因素来识别区分不同的寄主植物挥发性气味分子,并且推测MvitGOBP2对丁酸辛酯的特异性识别,是豆野螟雌虫产卵定位的主要原因。(2)豆野螟气味受体MvitOrco的全长克隆及表达分析利用PCR技术和RACE技术得到了Mvitorco基因的全长序列,其编码框含有1422个核苷酸,编码473个氨基酸。预测蛋白质分子量为53.46 KDa,等电点为8.24；对MvitOrco进行多重序列比对以及进化树分析发现,豆野螟MvitOrco基因有着非常高的保守性,与瓜绢野螟(Diaphania indica)氨基酸序列相似性高达98%,在同一科中保守性更高；利用荧光定量技术分析了MvitOrco在豆野螟雌雄成虫的不同组织以及发育阶段的表达情况,Mvitorco主要在豆野螟成虫触角中高表达。