锥蝽属吸血蝽完整化学感觉受体库的进化动态：分化的气味受体与保守的基因家族形成对比

化学感觉系统在吸血昆虫的宿主检测、取食行为和栖息地选择中发挥核心作用。在此，我们对查加斯病媒介属 Rhodnius 的13个物种的化学感觉基因库进行了比较进化分析。尽管味觉受体（GRs）、离子型受体（IRs）、气味结合蛋白（OBPs）和化学感觉蛋白（CSPs）在整体上保持保守，嗅觉受体（ORs）却表现出广泛的谱系特异性扩张、串联重复、动态转录组调控以及反复出现的正选择信号。在 Rhodnius robustus 和 Rhodnius colombiensis 中观察到显著的 OR 扩张，这提示生态异质性谱系中感觉多样化程度增加。相比之下，保守的 GR1 表达支持尽管具有吸血生活方式，祖先型糖检测通路仍得以维持。我们进一步发现，没有证据表明存在昆虫中典型的与 CO2 相关的 GRs，这表明锥蝽亚科（Triatominae）中可能存在用于 CO2 感知的替代性分子机制。若干受体，包括 Orco，在林栖种与家栖种之间还表现出选择约束的变化，这与适应家居环境过程中相关的感觉系统重塑相一致。总体而言，我们的结果表明，ORs 是 Rhodnius 化学感觉基因库中进化动态性最强的组成部分，并揭示了在生态分化和媒介适应过程中，不同化学感觉基因家族之间相互对立的进化轨迹。

化学感觉系统在吸血昆虫的宿主识别、取食行为和栖息地选择中发挥核心作用。在本研究中，我们对查加斯病媒介属 Rhodnius 的13个物种的化学感觉基因库进行了比较进化分析。结果表明，尽管味觉受体（GRs）、离子型受体（IRs）、气味结合蛋白（OBPs）和化学感觉蛋白（CSPs）在整体上保持保守，嗅觉受体（ORs）却表现出广泛的谱系特异性扩张、串联重复、动态的转录组调控以及反复出现的正选择信号。在 Rhodnius robustus 和 Rhodnius colombiensis 中观察到显著的 OR 扩张，这提示生态异质性较高的谱系中感觉多样化程度有所增加。相较之下，保守的 GR1 表达支持这样一种观点：尽管具有吸血生活方式，祖先性的糖检测通路仍然得以维持。我们还进一步发现，没有证据表明存在昆虫中经典的与 CO2 相关的 GRs，这提示锥蝽亚科（Triatominae）中的 CO2 感知可能依赖于替代性的分子机制。若干受体（包括 Orco）还表现出林栖种与家栖种之间选择约束的变化，这与适应家居栖息环境相关的感觉重塑相一致。总之，我们的结果表明，ORs 是 Rhodnius 化学感觉基因库中进化动态性最强的组成部分，并凸显了化学感觉基因家族在生态分化和媒介适应过程中所呈现的不同进化轨迹。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.09.737527v1?rss=1

🏷️ 化学感觉受体 嗅觉受体进化 正选择 吸血昆虫 媒介适应