小菜蛾氣味結(jié)合蛋白基因的鑒定及其表達(dá)模式分析.pdf

1、靈敏的嗅覺(jué)系統(tǒng)在昆蟲(chóng)感知環(huán)境、定位寄主植物、躲避天敵和維持種群數(shù)量中起著重要的作用，對(duì)其生存繁衍具有重要的意義。氣味結(jié)合蛋白（ odorant binding proteins，OBPs）作為轉(zhuǎn)運(yùn)脂溶性氣味化合物至嗅覺(jué)神經(jīng)樹(shù)突末端的載體，在昆蟲(chóng)與外界環(huán)境信息交流過(guò)程中起到了重要作用。小菜蛾是十字花科作物上極難防治的重要害蟲(chóng)，研究其氣味結(jié)合蛋白可為闡明小菜蛾的嗅覺(jué)機(jī)制，從而制定科學(xué)的管理和有效的防治措施奠定基礎(chǔ)。基于小菜蛾基因組與表達(dá)譜數(shù)

2、據(jù)，本研究采用生物信息學(xué)方法與實(shí)時(shí)熒光定量 PCR技術(shù)，對(duì)預(yù)測(cè)的小菜蛾氣味結(jié)合蛋白基因進(jìn)行了鑒定，并分析了該基因家族的基因結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)模式，具體研究及結(jié)果如下：
　　1.基于小菜蛾基因組數(shù)據(jù)共預(yù)測(cè)出39個(gè)OBPs基因，分布在20條不同的Scaffold上。其中11個(gè) OBPs基因位于Scaffold_174，4個(gè) OBPs基因位于Scaffold_44；5條Scaffold分別含有2個(gè)OBPs基因；13條Scaffold分別只有

3、1個(gè)OBPs基因。
　　2.對(duì)小菜蛾OBPs基因序列進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)OBPs主要由120-180個(gè)氨基酸組成，含有1-4個(gè)外顯子。其中 PxylOBP16和PxylOBP20、PxylOBP17和PxylOBP19、PxylOBP14和PxylOBP24、PxylOBP29和PxylOBP34、PxylOBP7和PxylOBP8、PxylOBP26和PxylOBP27這6對(duì)基因序列結(jié)構(gòu)高度相似。
　　3.將小菜蛾OBPs序列與

4、家蠶、煙草天蛾、帝王斑蝶、棉鈴蟲(chóng)和煙芽夜蛾等鱗翅目昆蟲(chóng)的 OBPs序列進(jìn)行比較并構(gòu)建進(jìn)化樹(shù)，結(jié)果表明，PxylOBP37、PxylOBP38、PxylOBP39屬于PBPs家族；PxylOBP35屬于GOBP1家族，PxylOBP36屬于GOBP2家族；PxylOBP29、PxylOBP30、PxylOBP31、PxylOBP32、PxylOBP33和PxylOBP34屬于ABPs家族。
　　4.對(duì)小菜蛾數(shù)字基因表達(dá)譜分析發(fā)現(xiàn)，O

5、BPs基因在雄蟲(chóng)及雌雄成蟲(chóng)頭部偏好表達(dá)，在其它齡期和組織中表達(dá)量很低。利用 qRT-PCR驗(yàn)證小菜蛾 OBPs在不同齡期和不同組織的表達(dá)模式，研究結(jié)果表明，小菜蛾OBPs基因在未交配雄蟲(chóng)中偏好表達(dá)，且無(wú)論交配后還是未交配的小菜蛾OBPs基因，在雄蟲(chóng)中的表達(dá)量顯著高于雌蟲(chóng)；雌蟲(chóng)交配后的基因表達(dá)量比未交配雌蟲(chóng)高，雄蟲(chóng)則相反；OBPs基因在小菜蛾雄蟲(chóng)觸角的表達(dá)量顯著高于雌蟲(chóng)。這些結(jié)果表明，OBPs在小菜蛾成蟲(chóng)階段，尤其是在雄蟲(chóng)中發(fā)揮著更大的作