玉米象（Sitophilus zeamais Motschulsky）是世界性的储粮害虫也是我国重要的储粮害虫,对我国储粮造成了巨大的损失,它属于鞘翅目（Coleoptera）象甲科（Curculionidae）。目前,使用化学熏蒸剂防治储粮害虫带来的抗药性、食品安全问题以及环境危害等问题,使得开发环境友好型的绿色防控技术刻不容缓。昆虫可通过自身发达高效的嗅觉感受系统接收外界环境中的气味分子所携带的信息,进而做出相应的生理反应（取食、繁衍后代和躲避天敌等）,昆虫的气味降解酶（Odorant Degrading Enzymes,ODEs）在嗅觉感受系统中发挥着快速降解并失活完成信息传递气味分子,维持嗅觉感受系统稳定灵敏性的作用。因此,本文根据实验室前期玉米象触角转录组数据,对玉米象气味降解酶基因进行相关研究工作。1.玉米象气味降解酶基因的鉴定和序列分析通过对玉米象触角转录组进行分析,我们共鉴定出30个玉米象气味降解酶基因,其中谷胱甘肽S-转移酶基因（Glutathione S-transferases,GSTs）有13个、羧酸酯酶基因（Carboxylesterases,CXEs）有17个。13个SzeaGSTs序列长度在606到744 bp之间,编码的蛋白长度为116到239个氨基酸残基,且都与象甲科其他昆虫的GST具有较高的同源性。氨基酸序列的保守功能域、关键氨基酸位点预测结果显示9个SzeaGSTs在序列的N-端预测到谷胱甘肽结合位点;8个SzeaGSTs的C-端预测到底物结合位点。17个Szea CXEs基因序列长度介于1554～2535 bp之间,并且都有完整的开放阅读框,编码的蛋白序列长度在421～744个氨基酸残基。其中Szea CXE1、Szea CXE8和Szea CXE17在序列的N-端具有一段信号肽,表明Szea CXE1、Szea CXE8和Szea CXE17可能是分泌到细胞外发挥作用。序列的功能域和保守位点分析表明这些Szea CXE17都具有较保守的昆虫酯酶序列特征（催化活性中心Gx Sx G version和氧负离子孔Oxyanion hole）。2.玉米象气味降解酶表达模式分析根据荧光定量PCR结果,6个SzeaGSTs基因在触角中高表达,其中SzeaGSTd1特异性的在雌雄虫触角中高表达,两者之间没有显著差异;剩余的SzeaGSTs除SzeaGSTd3外都是雄虫触角显著的高于雌虫触角。SzeaGSTe2、SzeaGSTe5和SzeaGSTz1均特异的在翅中高度表达,SzeaGSTt1则在头部特异的高表达,推测这些在非嗅觉器官高表达的基因可能在玉米象体内行使其他功能作用。在触角中高表达的Szea CXEs基因共有6个,在胸部高表达的有7个,在翅中高表达的有5个。Szea CXE1在玉米象头部特异的高表达,可能在玉米象味觉系统发挥重要功能。3.玉米象SzeaGSTd1蛋白的体外表达和功能分析通过大肠杆菌系统体外表达并纯化得到玉米象SzeaGSTd1蛋白,可溶性蛋白的大小约为25 k Da。酶活性测定结果表明,SzeaGSTd1的最大反应速率(Vmax)为1047±43.09μmol/mg/min,米氏常数（Km）为0.42±0.04 m M,温度和p H都能对其活性产生影响,酶蛋白最适条件为30℃,p H7～7.5。底物竞争表明辛醇、苯甲醛和香草醛对SzeaGSTd1酶活性的影响较明显,相对活性分别下降了47.76%、39.74%和51.94%,这3个气味物质对SzeaGSTd1的IC50分别是0.39 m M、0.59 m M和0.43 m M。体外降解代谢结果显示,SzeaGSTd1酶蛋白能降解代谢辛醇,对苯甲醛和香草醛没有明显的降解作用。通过对玉米象气味降解酶基因的鉴定以及玉米象SzeaGSTd1的功能研究,有利于理清这些基因在玉米象嗅觉感受系统中的作用机制,可为开发制定基于玉米象嗅觉感受系统的新型防控技术提供理论支持。