兩種盲蝽同源氣味結(jié)合蛋白基因OBP11的克隆和功能研究.pdf

1、上世紀(jì)，棉鈴蟲對(duì)棉田造成嚴(yán)重危害，我國一直使用高毒農(nóng)藥防治棉鈴蟲。但隨著農(nóng)藥的使用，棉鈴蟲的抗性逐漸增強(qiáng)，直至棉田棉鈴蟲大爆發(fā)。Bt棉花的產(chǎn)生和問世，使得棉鈴蟲得到有效的控制，化學(xué)農(nóng)藥使用量的減少，導(dǎo)致兼性防治的次要害蟲——盲蝽的種群數(shù)量快速上升，已經(jīng)成為棉田的重要害蟲。由于其具有食性雜、繁殖快、飛行能力強(qiáng)、天敵控制作用弱等特點(diǎn)，迅速成為棉田主導(dǎo)性害蟲，對(duì)于棉花生產(chǎn)造成巨大損失。在昆蟲的生命活動(dòng)中，化學(xué)識(shí)別系統(tǒng)發(fā)揮了重要的作用。嗅覺在昆

2、蟲的生存和繁殖中占據(jù)了舉足輕重的位置，因其具有高度專一和極其靈敏的特點(diǎn)，能夠識(shí)別環(huán)境中的化學(xué)信息，為其覓食、尋偶、躲避敵害和選擇產(chǎn)卵場(chǎng)所提供依據(jù)。研究表明，有多種蛋白參與了昆蟲的嗅覺活動(dòng)，主要有氣味結(jié)合蛋白（odorant binding proteins， OBPs）、氣味受體（odorant receptors，ORs）、化學(xué)感受蛋白（chemosensoryproteins，CSPs）以及感覺神經(jīng)元膜蛋白（sensory neur

3、onmembrane proteins，SNMPs）等，其中，氣味結(jié)合蛋白 OBP的研究最為廣泛。研究中，OBP的嗅覺功能大量被發(fā)現(xiàn)，味覺功能卻很少。隨著研究的不斷擴(kuò)大和深入，OBP的味覺功能不斷被發(fā)現(xiàn)。本研究中，通過對(duì)2種盲蝽的1個(gè)同源氣味結(jié)合蛋白基因OBP11的研究，初步探索，半翅目OBP的味覺功能。
　　主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.盲蝽味覺器官——口針的感器鑒定
　　掃描電鏡的觀察結(jié)果顯示：口器前端分布著大量的感

4、器——長(zhǎng)毛形感器、短毛形感器、錐形感器，均表面無孔，錐形感器頂端有一單孔。
　　2.同源氣味結(jié)合蛋白基因OBP11的克隆、結(jié)合特性和亞細(xì)胞定位
　　通過設(shè)計(jì)特異性引物，克隆得到2種盲蝽的1個(gè)同源氣味結(jié)合蛋白基因OBP11的開放閱讀框。氨基酸序列比對(duì)，相似度高達(dá)97.33％。熒光定量PCR和Western blot實(shí)驗(yàn)分別在mRNA和蛋白水平證實(shí)，三點(diǎn)盲蝽AfasOBP11和中黑盲蝽AsutOBP11基因位于口針組織高表達(dá)。利

5、用原核表達(dá)系統(tǒng)，表達(dá)、純化分別得到其重組蛋白AfasOBP11和AsutOBP11。配體結(jié)合實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，2個(gè)蛋白都對(duì)植物次生物質(zhì)有很強(qiáng)的結(jié)合能力（Ki<10μM）,也結(jié)合少量的揮發(fā)性物質(zhì)，包括：AfasOBP11結(jié)合2種一般棉花揮發(fā)物、1種潛在信息素組分、1種烯萜類和6種植物次生物質(zhì)；AsutOBP11結(jié)合2種一般棉花揮發(fā)物、1種潛在信息素組分、3種烯萜類和7種植物次生物質(zhì)。膠體金免疫化學(xué)定位實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，金粒被強(qiáng)烈標(biāo)記在錐形感器中和組織淋巴