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目的: 昆虫在进化过程中形成了的一套非常精密的化学感受系统,能够精确地接收外界的化学气味,进而调控昆虫的各类生命活动,在昆虫的体内多种蛋白通过对外界气味物质识别,这个调控过程中主要发生在触角当中。嘴壶夜蛾作为吸果夜蛾的一类是一种重要的果实害虫,在其生命周期中存在寄主转移的现象。目前我们对嘴壶夜蛾的认识尚不够全面,由于并非模式生物,在NCBI登陆的信息量满足不了对其嗅觉识别机制的研究。因此本研究通过嘴壶夜蛾触角进行了转录组测序,并通过生物信息学和分子生物学的方法对筛选出来的嗅觉相关蛋白进行初步研究,为深入研究嘴壶夜蛾化学感受机制,嗅觉相关蛋白的功能以及开发新型防治技术奠定了基础。 方法: 1.通过转录组测序,分析嘴壶夜蛾的核苷酸和蛋白序列,并从中筛选嗅觉相关蛋白; 2.利用Clustalx对嘴壶夜蛾嗅觉相关基因同其他物种进行序列比对,并用MEGA6.0构建进化树进行系统发育分析 3.运用qPCR技术对嘴壶夜蛾嗅觉相关蛋白在雌雄虫各个生理状态间的表达谱进行检测与分析。 结果和结论: 通过华大基因公司对首次对嘴壶夜蛾触角进行转录组测序,统计共组装获得2202660个Contig,42992个Unigene,运用Blastx比对蛋白数据库NR对获得的所有Unigene进行功能注释。共得到了41个OBP候选基因,35个OR候选基因,20个CSP候选基因,7个IR候选基因和2个SNMP候选基因,其中包括8个特异的信息素嗅觉受体,超过一半得到了完整的开放阅读框。系统进化分析中发现,有36个嘴壶夜蛾基因未找到其他昆虫的同源基因,其中包括5个特异信息素受体,和8个吸果夜蛾气味受体,其他基因都能找到同源基因,这为我们下一步研究蛋白功能打好了基础。 雌性嘴壶夜蛾受取食影响的嗅觉相关基因,5个OR基因(OR4,OR13,OR25,OR28,OR29),7个OBP基因(OBP5,OBP7,OBP9,OBP10,OBP15,OBP21,OBP22,OBP27,OBP29,OBP34,GOBP1),7个CSP基因(CSP1-3,CSP7,CSP11,CSP13,CSP15),2个IR基因(IR25a,IR76b)。 雄性嘴壶夜蛾受取食影响的嗅觉相关基因,三个OR基因(OR17-19),5个OBP基因OBP20,OBP24,OBP26,OBP28,GOBP2),5个CS基因(CSP1,CSP6-9)2个IR基因(IR25a,IR76b)和SNMP1。 雌性嘴壶夜蛾受交配影响的嗅觉相关基因,5个OR基因(OR15,OR18,OR27,OR30,ORco),14个OBP基因(OBP6,OBP7,OBP9,OBP11,OBP13,OBP15,OBP17,OBP21,OBP27,OBP34,ABPX,GOBP1,PBP1,PBP2),11个CSP基因(CSP2,CSP3,CSP5,CSP7,CSP8,11-14,CSP18,CSP20),四个IR基因(IR8a,IR21a,IR25a,IR76b)。 雄性嘴壶夜蛾受交配影响的嗅觉相关基因,14个OR基因(OR3,OR4,OR6-8,18-20,OR22,OR25,OR29,OR30,OR32,ORco),3个OR基因(OR18,OR22,OR29),14个OBP基因(OBP3,OBP6,OBP7,OBP9,OBP10,OBP13,OBP15,OBP17,OBP21,OBP24,OBP27-29,PBP2),6个CSP基因(CSP1,CSP2,CSP11,CSP13,CSP14,CSP20),IR76b和SNMP2。此外,在雌雄触角间也存在表达差异的嗅觉相关基因,如OR基因(OR3,OR4,OR13,OR15,OR18,OR19,OR21,OR22,OR26,OR28-30)、OBP基因(OBP1,OBP4,OBP6,OBP9,OBP10,OBP13,OBP21,OBP29,GOBP1,PBP1,PBP3)、CSP基因(CSP5-10,CSP18-20)、IR8a和SNMP2。