昆虫气味受体研究进展

昆虫的嗅觉是其行为感觉的一种重要信号输入来源,在昆虫的气味识别过程中有多种蛋白质参与,它们在调控昆虫的取食、群集、交尾和产卵等一系列行为中起着重大作用,这些与昆虫嗅觉相关的蛋白主要包括气味结合蛋白(Odorant-binding Proteins,OBPs)、化学感受蛋白(Chemosensory Proteins,CSPs)、气味受体(Odorant Receptors,ORs)、离子型受体(Ionotropic Receptors,IRs)、感觉神经元膜蛋白(Sensory Neuron Membrane Proteins,SNMPs)和气味降解酶(Odorant degrading enzyme)等。其中,气味受体是嗅觉系统中的关键成员之一,具有识别气味分子并向下游传递嗅觉信号的重要作用,其介导的气味分子与嗅觉神经元树突上气味受体的专一性结合是重要的嗅觉识别基础。气味受体主要分为两类:传统气味受体和非典型性气味受体,传统气味受体具有识别气味分子的功能,在不同昆虫间的同源性较低;非典型性气味受体不能识别气味分子,它与普通气味受体共表达,协助它们完成对气味分子的识别,在不同昆虫间非典型性气味受体的序列较为保守。气味受体的功能验证主要采用培养细胞系法、电压钳技术和果蝇"空神经元"法,研究昆虫气味受体的功能可为寻找气味配体,开发针对害虫的食物引诱剂和驱避剂、性诱剂以及聚集信息素等奠定理论基础。文章从气味受体的鉴定与分类、结构、表达、系统进化关系以及功能等方面综述了国内外关于气味受体的研究进展,为昆虫嗅觉机制的研究及害虫的预防和治理提供参考。