麥長管蚜等六種昆蟲OBP3的基因克隆、蛋白表達(dá)及麥長管蚜嗅覺相關(guān)蛋白鑒定.pdf

1、在農(nóng)業(yè)害蟲及其天敵寄主尋找和定位行為過程中，嗅覺起重要作用。在蚜蟲及其天敵嗅覺分子機(jī)制研究領(lǐng)域，蚜蟲報警激素E-β-法呢烯(EβF)是重要研究對象。已有報道豌豆蚜的氣味結(jié)合蛋白ApisOBP3對EβF具有特異的親和能力，因此OBP3被認(rèn)為是蚜蟲感知EβF的氣味結(jié)合蛋白。OBP3在蚜蟲中十分保守，也說明該蛋白在蚜蟲的嗅覺感受過程中具有十分重要的生理功能。開展多種蚜蟲及其天敵等昆蟲的EβF感受機(jī)制的研究，對了解報警信息素驅(qū)避蚜蟲和吸引天敵的

2、作用機(jī)理、開發(fā)基于EβF的“推-拉技術(shù)”的害蟲綜合治理策略具有重要的理論與應(yīng)用價值。
　　 本研究以EβF嗅覺感受為重點，選取具有不同EβF嗅覺行為反應(yīng)的6種昆蟲麥長管蚜、甘藍(lán)蚜、楓長鐮管蚜、異色瓢蟲、黑帶食蚜蠅、長尾管蚜蠅等為實驗對象，利用ApisOBP3的cDNA序列設(shè)計引物，檢測麥長管蚜等6種昆蟲體內(nèi)OBP3基因表達(dá)情況；并構(gòu)建OBP3重組蛋白表達(dá)載體，進(jìn)行蛋白表達(dá)：測定楓長鐮管蚜對EβF嗅覺行為反應(yīng)；對麥長管蚜頭部進(jìn)行蛋

3、白組學(xué)研究，鑒定其嗅覺相關(guān)蛋白。取得的主要結(jié)果如下：
　　 1.通過基因克隆、蛋白表達(dá)等技術(shù)手段及后續(xù)的配體結(jié)合實驗，證明能夠識別和結(jié)合EβF的OBP3在6個實驗對象體內(nèi)均有表達(dá)，為上述昆蟲對EβF的識別提供了分子生物學(xué)依據(jù)。麥長管蚜利用EβF作為報警信息素，雌性黑帶食蚜蠅及異色瓢蟲成蟲利用EβF作為利它素；而OBP3在其他實驗對象中的表達(dá)則說明，EβF可能具有其他生理功能，甘藍(lán)蚜對EβF不敏感，但其機(jī)體內(nèi)存在識別EβF的機(jī)制，

4、可能利用EβF的有無來區(qū)分同類和寄主植物；楓長鐮管蚜不分泌EβF，但具有種內(nèi)報警信息素：楓長鐮管蚜對于外源EβF的回避可能與遷飛過程中寄主識別及更有效地逃避被捕食等有關(guān)；雄性黑帶食蚜蠅及長尾管蚜蠅可能通過EβF(來自于植物或蚜蟲)判斷蜜源，雄性黑帶食蚜蠅對EβF的趨性可以提高其遇見雌蠅并交尾的幾率。
　　 本研究在mRNA水平上鑒定與EβF具有親和能力的OBP3在研究對象中均有表達(dá)。為EβF在寄主植物-蚜蟲-天敵的化學(xué)通訊中發(fā)揮

5、重要作用提供了分子生物學(xué)依據(jù)。
　　 2.OBP蛋白家族物種間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系顯示其符合生滅模型(birth-and-death model)，本研究在楓長鐮管蚜體內(nèi)獲得2個僅存在5個氨基酸序列的差異的OBP3蛋白，為OBP蛋白家族起源說即昆蟲氣味結(jié)合蛋白家族起源于串聯(lián)基因倍增及基因突變提供了典型的實例。
　　 3.本研究涉及6個實驗對象，分別來自于半翅目、雙翅目和鞘翅目。所有實驗對象OBP3序列一致性>95％。依據(jù)生滅模

6、型推斷，OBP3的出現(xiàn)早于昆蟲綱向不同目的分散進(jìn)化。
　　 4.本研究發(fā)現(xiàn)，黑帶食蚜蠅雌性與雄性成蟲之間的OBP3表達(dá)在序列上存在一個氨基酸的差異。
　　 5.通過基于2D電泳技術(shù)的蛋白組學(xué)研究，在麥長管蚜體內(nèi)鑒定10個嗅覺等感覺生理過程相關(guān)蛋白包括：Save Tol-1、Save Tol-2、Save Tol-3、Save Tol-4、Saor49a、Saor5、Saor5’、Saor7、Saveobp2b、Sagr2