青楊天牛嗅覺相關基因的鑒定及表達譜分析

張健 謝婉瑩 董曼羽 付立波

摘要：為探討青楊天牛嗅覺基因的種類，以期為采用RNA干涉技術調控青楊天牛種群提供理論依據，采用Illumina HiSeqTM 2500測序平臺對青楊天牛的觸角進行轉錄組測序，利用BLAST同源搜索的方法鑒定嗅覺相關的基因，采用RT-PCR技術研究嗅覺相關基因的表達譜。共鑒定出青楊天牛嗅覺基因包括：43個氣味結合蛋白（OBP）、15個化學感受蛋白（CSP）、56個嗅覺受體（OR）和24個離子受體（IR）。反轉錄PCR（RT-PCR）結果表明，青楊天牛的嗅覺基因存在性別及組織器官間的特異性。

關鍵詞：青楊天牛;嗅覺基因;表達分析

中圖分類號： Q969.511.4;S186文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2022）04-0023-06

收稿日期：2021-03-19

基金項目：吉林省教育廳科學技術研究項目（編號：JJKH20210880KJ）;長春師范大學自然科學基金（編號：2019-12）。

作者簡介：張 健（1981—），男，吉林長春人，博士，副教授，主要從事昆蟲學研究。E-mail：zhangjian@ccsfu.edu.cn。

通信作者：付立波，博士，教授，主要從事生理學研究。E-mail：15804303739@163.com。

昆蟲在與植物長期協同進化的過程中，形成高度特化并且靈敏的嗅覺感受系統以識別外界環境中的各種化學信號，并將其轉化為體內的電信號，最終指導昆蟲完成寄主選擇、求偶、交配、產卵、躲避天敵等一系列的行為[1-2]。參與昆蟲嗅覺識別的蛋白質，主要包括：氣味結合蛋白（odorant binding proteins，OBPs）、氣味受體（odorant receptors，ORs）、化學感受蛋白（chemosensory proteins，CSPs）、感覺神經膜蛋白（sensory neuron membrane proteins，SNMPs）、離子型受體（ionotropic receptors，IRs）、氣味降解酶（odorant-degrading enzymes，ODEs）等[3-4]。

青楊天牛（Saperda populnea）隸屬鞘翅目（Coleoptera）、天牛科（Cerambycidae）、溝脛天牛亞科（Lamiinae）、楔天牛屬（Saperda），又名青楊楔天牛[5]，廣泛分布于我國的北方地區，是我國重要的森林防治檢疫對象，主要危害楊屬（Populus）和柳屬（Salix）的林木[6]。青楊天牛的幼蟲主要鉆蛀幼齡楊樹的枝干，受害部位形成紡錘狀的蟲癭，阻礙楊樹養分的正常運輸，造成枝梢干枯，易遭風折，如危害在幼樹主干髓部，可造成整株枯萎死亡[7]。……