摘要[目的]本研究旨在鉴定云杉花墨天牛Monochamus saltuarius化学感受蛋白(chemosensory protein,CSP)基因,分析其时空表达谱,并阐明触角特异性高表达的CSPs与寄主油松Pinus tabulaeformis主要挥发性化合物的配体结合特性,为开发基于CSPs的绿色防控分子靶标提供依据.[方法]基于云杉花墨天牛转录组数据鉴定CSP基因,并利用生物信息学方法分析其表达谱;采用邻接法对云杉花墨天牛与其他鞘翅目(Coleoptera)昆虫的CSP基于氨基酸序列进行系统发育分析.根据已报道的云杉花墨天牛转录组数据中的TPM(tags per million)值,分析CSP基因在其取食不同植物(阔叶红松Pinus koraiensis和油松)的4龄幼虫中及成虫不同性别个体中的表达丰度,并使用qRT-PCR检测云杉花墨天牛CSP基因在成虫不同组织(触角、头、胸、腹、翅和足)中的表达量;通过原核表达和荧光竞争结合实验测定MsalCSP1重组蛋白与6种油松主要挥发性化合物(D-柠檬烯、月桂烯、3-蒈烯、α-蒎烯、β-蒎烯和莰烯)的结合特征.[结果]从云杉花墨天牛转录组数据中共鉴定出16个CSP基因(MsalCSP1-16);系统发育分析显示12个CSPs与松墨天牛Monochamus alternatus的CSPs聚集为10个同源类群,表明进化关系相近.转录组分析显示,6个CSP基因在幼虫和成虫期均表达,在取食不同寄主植物的4龄幼虫中及成虫不同性别之间6个CSP基因表达量也存在差异;qRT-PCR结果显示,MsalCSP1和MsalCSP5在成虫触角中特异性高表达,MsalCSP13和MsalCSP15在头部高表达,MsalCSP11在翅中高表达,MsalCSP3和MsalCSP13 在足中高表达.荧光竞争结合结果显示,MsalCSP1重组蛋白与油松6种主要挥发性化合物D-柠檬烯、月桂烯、3-蒈烯、α-蒎烯、β-蒎烯和莰烯的结合能力强,结合常数(binding constant,Ki)值分别为0.87,0.70,0.91,0.85,1.09和0.70 μmol/L.[结论]本研究首次鉴定出云杉花墨天牛的16个CSP基因,并明确其在4龄幼虫和成虫不同组织中的表达特征,推测成虫触角高表达的MsalCSP1在云杉花墨天牛定位寄主植物过程中发挥重要作用.