经过长期进化发展,昆虫具有一套复杂而敏锐的化学感受系统,其中嗅觉在昆虫寻找寄主、求偶等生命活动中发挥着重要角色。化学感受蛋白（Chemosensory proteins,CSPs）是参与嗅觉识别过程中的一类可溶性蛋白,主要识别、转运外周环境中的气味化合物。小菜蛾Plutella xylostella是十字花科最重要的害虫之一,其化学感受蛋白的功能和感受分子机制的研究相对较少,阐明小菜蛾化学感受蛋白功能,可以利用嗅觉行为调控小菜蛾种群提供能理论依据。本论文对小菜蛾的2个化学感受蛋白PxylCSP18和PxylCSP19进行克隆,对其在不同发育阶段和成虫不同组织中的表达量进行了检测分析,并体外成功重组表达,纯化得到了PxylCSP18重组蛋白,利用荧光竞争结合试验测定PxylCSP18重组蛋白与寄主挥发物和性信息素的结合力,对其功能进行了初步分析。本文主要的研究结果如下:1.小菜蛾化学感受蛋白PxylCSP18、19的鉴定基于本课题组前期小菜蛾触角转录组数据和NCBI中的小菜蛾基因组数据,筛选和克隆到2个新的化学感受蛋白基因,命名为PxylCSP18和PxylCSP19。PxylCSP18和PxylCSP19的完整的开放阅读框为381 bp和375 bp,分别编码126和124个氨基酸,保守结构域分析属于OS-D家族;对PxylCSP18和PxylCSP19进行信号肽分析,发现PxylCSP18和PxylCSP19分别含有21和16个氨基酸残基的信号肽;PxylCSP18和PxylCSP19二级结构和三级结构分析均有6个α螺旋;这2个基因与鳞翅目其它昆虫进行多序列比对,发现均含有4个半胱氨酸残基;与5个目的化学感受蛋白基因构建系统发育树,结果显示PxylCSP18和PxylCSP19聚在鳞翅目这一大分支中,与稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis、茶尺蠖Ectropis oblique、棉铃虫Helicoverpa armigera和葡萄花翅小卷蛾Lobesia botrana分布在一支中。2.小菜蛾化学感受蛋白基因PxylCSP18、19的表达谱分析利用qRT-PCR分析了小菜蛾PxylCSP18和PxylCSP19在小菜蛾卵、1-4龄幼虫、蛹和成虫不同发育阶段和触角、头、胸、腹、足和翅不同组织中的m RNA水平的表达谱。PxylCSP18在成虫阶段的表达量最高,其中在雄性成虫的表达量要显著高于雌虫,在卵、幼虫期和蛹期表达量相对较低;该基因在成虫触角中表达量最显著,尤其是雄虫触角中表达量最高,在头中的表达量次之,腹部表达量最低。PxylCSP19在2-3幼虫期表达量最高,其次为1龄和4龄幼虫,在卵、蛹和雌雄成虫中表达量最低;该基因在雄性成虫足中表达量最高。3.小菜蛾化学感受蛋白基因PxylCSP18、19原核表达分析构建了PxylCSP18、PxylCSP19与p ET32a（+）的重组表达载体,转化到BL21（DE3）大肠杆菌感受态中,用不同浓度IPTG诱导表达,发现不同浓度的诱导表达量相差不大,对诱导的菌液进行超声波破碎,发现两种重组蛋白在上清和沉淀中均有表达。4.小菜蛾触角高表达PxylCSP18蛋白纯化与结合特性分析对诱导表达成功的PxylCSP18蛋白进行纯化,切除携带的His标签,得到单一蛋白。通过荧光竞争结合试验,测试16种配体化合物（植物挥发物和性信息素）与PxylCSP18结合力,其中PxylCSP18与萜类化合物中γ-萜品烯结合力最强,与α-萜品烯、月桂烯、柠檬烯结合能力次之,与酮类、醛类、酯类、醇类的结合能力相近。PxylCSP18与所有配体化合物都有很强的结合力（Ki＜10μM）,但与性信息素不结合。分子对接结果表明,γ-萜品烯和PxylCSP18两者的结合自由能为-5.7 kcal/mol。γ-萜品烯和PxylCSP18蛋白分子的残基PHE:31形成Pi-Pi Stacked键,有助于结构的稳定,同时与残基的PRO:58、ILE:42和TYR:28形成Pi-Alkyl及Alkyl键,其它还与TYR:46和ASP:59可以形成范德华力,γ-萜品烯和PxylCSP18间存在相互作用。由此证明,PxylCSP18参与植物挥发物的识别过程,为阐明昆虫与环境中复杂的环境信号通讯分子机制研究提供了理论依据。综上所述,本文研究结果丰富了小菜蛾化学感受蛋白的功能,为揭示小菜蛾识别气味物质分子机制研究、引诱剂和驱避剂的筛选提供了理论依据,对小菜蛾绿色防控技术具有重要的参考价值。