鳞翅目昆虫的幼虫主要通过嗅觉和味觉识别寄主植物并进行取食。目前，幼虫味觉系统已被较详细地研究，而针对幼虫嗅觉系统的研究较少。幼虫的主要嗅觉感受器官为触角和下颚，而嗅觉受体是外周神经系统中识别气味化合物的最重要的功能蛋白。利用转录组测序技术对棉铃虫幼虫嗅觉受体进行鉴定，并利用爪蛙卵母细胞表达系统结合双电极电压钳对棉铃虫幼虫嗅觉受体进行了功能分析，随后设计了幼虫嗅觉行为实验测试化合物对棉铃虫幼虫的吸引作用。根据嗅觉行为实验结果结合嗅觉受体的表达位置和调谐谱，设计了不同的混合物探测其对棉铃虫幼虫的吸引作用，最后利用荧光原位杂交技术对关键的嗅觉受体在棉铃虫幼虫触角中进行了定位。本研究主要结果如下:　　1.通过对棉铃虫幼虫触角和下颚的转录组进行测序，将数据与以往家蚕及棉铃虫中鉴定的嗅觉受体进行Blast比对，共鉴定得到17个嗅觉受体基因。通过转录组测序，共获得了11个嗅觉受体的完整的开放阅读框(open reading frame，ORF)，其中3个嗅觉受体的ORF是首次获得。　　2.用RT-PCR实验检测了这17个嗅觉受体基因的组织特异性表达，发现其中包括Or2在内的16个嗅觉受体在成虫触角和幼虫中均表达，1个嗅觉受体在幼虫中特异表达。幼虫触角表达15个嗅觉受体，幼虫下颚表达10个嗅觉受体。　　3.通过功能分析，获得了7个嗅觉受体的化合物调谐谱。这7个嗅觉受体的调谐谱有宽有窄，各调谐谱间有大量重叠化合物，一些化合物能够激活多个嗅觉受体，而这7个嗅觉受体的最有效配体各不相同，且这7个最有效配体覆盖了全部4个种类的化合物。推测，棉铃虫幼虫的嗅觉受体对化合物进行组合编码，嗅觉受体的调谐谱各有侧重又有所重叠，使得棉铃虫幼虫能够利用较少数量的嗅觉受体高效地感受寄主植物释放的大量化合物。　　4.根据幼虫嗅觉受体的调谐谱，选取了其中能够引起嗅觉受体较强反应的21个化合物，设计了非选择性/双向选择嗅觉行为实验测试了这些化合物在不同浓度下对棉铃虫幼虫的吸引作用。在非选择性嗅觉行为实验中，顺-3-己烯-醇-1、1-戊醇、顺式茉莉酮、月桂烯和壬醛在低剂量(0.25μg)下对棉铃虫幼虫的吸引力较强;顺-3-己烯-2-甲基丁酸酯、香叶醇、（±）-里那醇、罗勒烯和1-戊醇在高剂量(25μg)下对棉铃虫幼虫的吸引作用较强。双向选择实验中，绿叶气味化合物对棉铃虫幼虫的吸引随着剂量增加而增强;萜类化合物和脂类化合物在不同剂量下对幼虫的吸引力变化较大;芳香族化合物仅在最高剂量10000ng下才对棉铃虫有吸引作用。　　5.根据单个化合物引起的棉铃虫幼虫行为学反应，结合嗅觉受体的表达位置及最有效配体，设计了5组混合物，通过双向选择嗅觉行为实验检测棉铃虫幼虫对混合物的行为学反应。在5组混合物中，四元组分混合物MJAP（组分为月桂烯、顺式茉莉酮、苯乙醛和1-戊醇）对棉铃虫幼虫的吸引力最强，且其吸引作用强于青椒汁。为了找到MJAP的关键组分，将四元组分混合物MJAP拆分为一系列的三元组分混合物和二元组分混合物，发现顺式茉莉酮和1-戊醇的二元混合物对棉铃虫幼虫的吸引作用与四元组分混合物MJAP的吸引作用无显著性差异，因此顺式茉莉酮和1-戊醇是混合物MJAP的关键组分。　　6.负责感受顺式茉莉酮和1-戊醇的嗅觉受体分别为Or41和Or52，这两个嗅觉受体在RT-PCR实验中均被证实在棉铃虫幼虫触角中表达量较高，利用荧光原位杂交技术对这两个嗅觉受体基因在棉铃虫幼虫触角中进行了定位，发现Or41和Or52在棉铃虫幼虫触角中的同一个神经元中表达。