中文摘要：

申请者20多年来，始终以我国重要害虫棉铃虫及其近缘种烟青虫为对象,独到地从昆虫的寄主选择、植物的化学防御等6方面，系统研究了昆虫与植物的相互作用及其协同进化，发表论文共108篇。其中在2004－2008年，以第一和通讯作者发表SCI论文19篇，被引124次，他引85次。得到同行的认可，受聘3个国际和3个国内专业期刊的主编、副主编和编委之职。主要成绩 1）首创棉铃虫和烟青虫种间杂交体系，并由此揭示了昆虫食性和化学通信特性的生理和遗传基础；2）发现寄主植物-棉铃虫-齿唇姬蜂间防御与反防御、适应与反适应的互作机制，为生物协同进化提供了新的佐证；3）明确植物受害产生的信号物质可在临近的同种和异种植物间传递，并揭示植物多种防御因子间的协同作用，为植物抗虫性研究提供了新思路；4）综合研究结果，提出多营养级协同进化假说。本项目拟在此架构内，进一步比较研究棉铃虫和烟青虫识别寄主植物的化学感受和编码机制。

结论摘要：

棉铃虫和烟青虫是近缘种，为我国重要的农业害虫。两种昆虫在寄主植物范围和性信息素组成上存在鲜明的差异，这与昆虫的嗅觉和味觉密切相关。我们以比较棉铃虫和烟青虫的嗅觉和味觉感受机制为中心开展研究，圆满完成预定任务。(1)筛选并鉴定出9种对烟青虫有电生理活性的化合物，其中顺-3-己烯2-甲基丁酸酯是首次在烟草挥发物中检测到；由反式-β-罗勒烯、顺-3-己烯乙酸酯、壬醛和反式-β-石竹烯组成的4元植物混合气味物质对烟青虫和棉铃虫有引诱作用；利用SSR技术鉴定了烟青虫和棉铃虫触角上对相关化合物的嗅觉受体神经元（ORN），结果表明这两种昆虫在对共同寄主烟草进行定位时所利用的嗅觉线索大部分相同。(2)鉴定了在棉铃虫和烟青虫嗅觉感受过程中起重要作用的大部分气味结合蛋白、化学感受蛋白和气味分子受体。重点揭示了气味结合蛋白OBP10与棉铃虫和烟青虫分散产卵习性的关系在自然环境下，棉铃虫和烟青虫幼虫有同种相食的习性，雄蛾通过交配作用将携带有1-dodecene 的OBP10传递给雌蛾，交配后的雌蛾所产的卵表面携带了1-dodecene，雌蛾通过触角中的OBP10来感受这种化合物，会自动避开已有卵粒的植物，使得卵粒分散开来，从而经济有效地避免自相残杀。由此我们认为OBP10结合的1-dodecene极有可能是一种产卵趋避剂。这是昆虫气味结合蛋白具有传递和感受气味物质双重功能的一个新例证，该研究结果在PloS One发表后，当年被正面引用13次。(3)阐明了棉铃虫和烟青虫对相反比例的二元信息素（Z11-16:Ald和Z9-16:Ald）混合气味流的外周编码决定于单个神经元的放电频率及各类OSNs在触角上的相对丰度，证明两种昆虫触角上OSNs向触角叶的输入信号与行为紧密相关，并探索了含有两类ORN感器的遗传规律。(4)明确了棉铃虫和烟青虫前足跗节上味觉受体神经元及其在取食和产卵过程中的作用。棉铃虫成虫前足跗节味觉感器在感受植物花蜜中糖类的过程中发挥重要作用，对赖氨酸有反应的味觉受体神经元在昆虫产卵中发挥作用。揭示了棉铃虫和烟青虫幼虫口器上苦味感觉神经元的感受特性。揭示了两种昆虫唾液中的活性物质唾液腺葡萄糖氧化酶，在介导昆虫与植物的关系中起关键作用。已发表SCI论文11篇，应邀在2011年美国昆虫学会年会、第24届国际昆虫学大学，第13届欧洲昆虫嗅觉和味觉国际研讨会上做了学术报告。