棉花粉蚧化學(xué)感受相關(guān)基因的鑒定及表達(dá)模式研究.pdf

1、在長(zhǎng)期進(jìn)化當(dāng)中，昆蟲形成了一套完整精細(xì)的化學(xué)感受系統(tǒng)，利用該化學(xué)感受系統(tǒng)昆蟲能夠系統(tǒng)地感知周圍環(huán)境中的化學(xué)信息物質(zhì)，該化學(xué)感受系統(tǒng)參與昆蟲的寄主定位、覓食、尋找配偶、躲避天敵及有毒物質(zhì)、確定繁殖場(chǎng)所等多種生命活動(dòng)。在該化學(xué)感受系統(tǒng)中氣味結(jié)合蛋白（OBPs）、化學(xué)感受蛋白（CSPs）及氣味受體（ORs）起著非常重要的作用。闡明昆蟲化學(xué)感受機(jī)制可為害蟲治理提供新的方法。棉花粉蚧 Phenacoccus solenopsis Tinsley是

2、近年來(lái)入侵我國(guó)的重要檢疫性有害生物，近年來(lái)，對(duì)棉花粉蚧生態(tài)學(xué)、行為學(xué)等研究較多，但對(duì)其化學(xué)感受分子機(jī)制研究還比較少。為此，本研究鑒定了棉花粉蚧化學(xué)感受蛋白CSPs、氣味結(jié)合蛋白OBPs、氣味結(jié)合受體ORs基因，分析了 CSPs及 ORs在棉花粉蚧不同發(fā)育階段的轉(zhuǎn)錄表達(dá)模式特征。本研究還克隆了PsCSP10全長(zhǎng)基因，并研究了其在扶桑、棉花及馬纓丹三種寄主植物飼養(yǎng)的棉花粉蚧中的表達(dá)譜，系統(tǒng)地探討了其生理功能。主要研究結(jié)果如下：
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3、.鑒定了棉花粉蚧化學(xué)感受相關(guān)基因
　　用生物信息學(xué)方法篩選出28個(gè)化學(xué)感受相關(guān)基因，其中包括12個(gè)化學(xué)感受蛋白基因：PsolCSP1-PsolCSP12；有15個(gè)氣味結(jié)合蛋白基因：PsolOBP1-PsolOBP15；1個(gè)氣味受體基因：PsolOR1。
　　2.利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)闡明棉花粉蚧化學(xué)感受相關(guān)蛋白不同發(fā)育階段表達(dá)模式
　　運(yùn)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)檢測(cè)新鑒定的CSPs基因在棉花粉蚧不同發(fā)育階段的表達(dá)模

4、式，PsolCSP2在2齡若蟲中表達(dá)量顯著高于其他發(fā)育階段，PsolCSP3、PsolCSP4、PsolCSP6和PsolCSP9均在卵中有高的表達(dá)量；PsolCSP5、PsolCSP7在棉花粉蚧各發(fā)育階段均有表達(dá)，但表達(dá)水平無(wú)顯著差異；PsolCSP11則在三齡若蟲中表達(dá)量最高；PsolCSP1、PsolCSP8、PsolCSP10和PsolCSP12在各發(fā)育階段均表達(dá)，且均在雄成蟲中表達(dá)量達(dá)到最大。PsolOR1在棉花粉蚧卵中表達(dá)量

5、顯著大于其他發(fā)育階段。
　　3.克隆了棉花粉蚧PsCSP10基因并研究了其表達(dá)模式
　　克隆了棉花粉蚧化學(xué)感受蛋白（CSPs）基因 PsCSP10（Genbank登錄號(hào)：KT958555），其核苷酸序列全長(zhǎng)640 bp，編碼128個(gè)氨基酸殘基，預(yù)測(cè)其成熟蛋白分子量14.99 kD，等電點(diǎn)6.61，且含有4個(gè)保守的半胱氨酸殘基，均符合昆蟲CSPs的一般特征。該基因編碼氨基酸序列和其他昆蟲 CSP的氨基酸序列比對(duì)，有50％-56

6、%的相似性。實(shí)時(shí)熒光定量PCR結(jié)果表明PsCSP10在棉花粉蚧各發(fā)育階段中均表達(dá)，在雄成蟲中的相對(duì)表達(dá)量顯著高于其他發(fā)育階段。分別用扶桑（Hibiscus rosa-sinensis）、棉花（Gossypium spp.）、馬纓丹（Lantana camara）飼養(yǎng)的雄成蟲中PsCSP10相對(duì)表達(dá)量不存在差異。推測(cè)PsCSP10可能參與棉花粉蚧的雌蟲定位以及其他化學(xué)感受功能。
　　本研究通過(guò)對(duì)棉花粉蚧轉(zhuǎn)錄組的分析鑒定了棉花粉蚧的化