三叶斑潜蝇Liriomyza trifolii,是一种多食性的世界性害虫,危害多种蔬菜、花卉,造成产量和品质下降。气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)是一类存在于昆虫嗅觉感器淋巴液中的小分子酸性蛋白,特异性识别气味分子,并将化学信号传递到受体,引发嗅觉反应。本研究通过对三叶斑潜蝇进行转录组测序,鉴定并克隆气味结合蛋白基因,对其时空表达情况进行分析,进行原核表达及纯化,研究其气味结合特性及免疫定位情况,为三叶斑潜蝇气味结合蛋白研究及其嗅觉机制提供理论依据,为绿色防治三叶斑潜蝇提供新的思路和方法。通过对转录组测序结果进行筛选和验证,最终得到9个三叶斑潜蝇气味结合蛋白基因,命名为LtriOBP1-9,分为三个亚家族:7个Classic OBPs,1个Minus-C OBP和1个Dimer OBP,而9个三叶斑潜蝇OBPs的无根进化树显示其之间的同源性较低,但与美洲斑潜蝇的气味结合蛋白具有非常高的同源性。采用qPCR技术,对其进行时空表达分析发现:在不同发育阶段,LtriOBP5在幼虫期大量表达,LtriOBP4在蛹期大量表达,剩下的7个LtriOBPs均在成虫期大量表达,且雄虫表达量均高于雌虫,雄虫表达量随日龄上升或者下降。在不同组织部位中,除了在触角中特异性表达,还有的在头部,足部具有一定的表达量。LtriOBPs时空表达的差异性,侧面反映出其不仅参与嗅觉过程,还参与味觉反应、生长发育等过程相关。为了进一步研究得到的三叶斑潜蝇气味结合蛋白的蛋白功能,对7个三叶斑潜蝇气味结合蛋白进行了原核表达及纯化,获得了具有高纯度的目的蛋白。使用1-NPN为荧光探针,测定LtriOBP1-7与25种气味物质的结合能力。LtriOBP1与13种气味物质有结合,其中与β-紫罗兰酮,亚油酸有较强的结合能力;LtriOBP2与21种气味物质有结合,其中与β-紫罗兰酮,1-辛烯-3-醇,苯并噻唑结合能力最强;LtriOBP3与9种气味物质有结合,与β-紫罗兰酮结合能力较强;LtriOBP4只与3种气味物质:苯并噻唑,芳樟醇,对乙基苯乙酮有结合,且结合能力均较弱;LtriOBP5只与3种气味物质:α-紫罗兰酮,亚油酸,亚麻酸有结合,其中与亚麻酸结合能力最强;LtriOBP6与8种气味物质有结合,其中与芳樟醇,亚油酸有较强结合能力;LtriOBP7与21种气味物质均有较强的结合能力,其中与油酸,β-紫罗兰酮,亚油酸有很强的结合能力。三叶斑潜蝇气味结合蛋白的结合特性为其引诱剂和驱避剂的开发利用提供参考。利用冷冻切片、免疫荧光染色技术对LtriOBP1-7在三叶斑潜蝇头部、口器、前足附节及幼虫和蛹中的蛋白分布情况进行研究。在对触角鞭节的蛋白定位中发现,毛形感器和腔锥感器存在着多种具有广谱性结合气味物质能力的LtriOBPs,表明这两种感器可能参与三叶斑潜蝇对寄主植物的识别、定位过程等多种嗅觉反应。而锥形感器中存在的OBPs对气味更具有选择性,表明锥形感器可能参与特异性的气味识别过程。此外,还发现LtriOBP2、5分布于触角的梗节中,说明梗节也参与嗅觉反应。在口器中定位到LtriOBP2、5、6,印证了其在头部的高表达量,也证实其可能参与味觉反应。存在于三叶斑潜蝇复眼中的LtriOBP2,可能参与转运视觉色素的过程。在足部定位到LtriOBP2、6、7,可能参与三叶斑潜蝇足部对非挥发性物质的味觉反应。三叶斑潜蝇的气味结合蛋白广泛分布于多种组织结构中,具有多种多样的生理功能。