999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

青海草原毛蟲雌蛾性腺氣味受體基因的鑒定及組織表達分析

2025-02-19 00:00:00劉占玲高書晶韓海斌唐德靖孔一森潘學能周淵濤
植物保護 2025年1期

摘要

為明確青海草原毛蟲Gynaephora qinghaiensis雌蛾性腺氣味受體(odorant receptors, ORs)基因的分子特性及組織表達水平, 進而為后續基因功能的研究奠定基礎, 本研究利用生物信息學方法及RT-qPCR技術, 對性腺ORs基因進行鑒定及表達譜分析。從性腺轉錄組數據庫共篩選鑒定出13個氣味受體基因(包括12個GqinORs, 1個GqinORco), 其中只有GqinOR1具有1個信號肽;除GqinOR3、GqinOR7和GqinOR9以外, 其余GqinORs具有1~3個跨膜結構域, GqinORco具有8個跨膜結構;GqinORs二級結構以α螺旋為主。系統進化分析表明,GqinORs可能與桃蛀螟Conogethes punctiferalis和小線角木蠹蛾Streltzoviella insularis的ORs具有共同祖先。基因表達譜分析發現, 性腺ORs基因在雌雄不同組織表現出不同的表達水平(Plt;0.05), 13個氣味受體基因在性腺中都有表達, 且GqinOR8、GqinOR10在觸角和性腺中高表達。本研究為進一步研究青海草原毛蟲氣味受體嗅覺功能提供重要依據。

關鍵詞

青海草原毛蟲;" 氣味受體;" 性腺;" 生物信息學分析;" 表達譜分析

中圖分類號:

S 812.6

文獻標識碼:" A

DOI:" 10.16688/j.zwbh.2024061

收稿日期:" 20240130""" 修訂日期:" 20240327

基金項目:

國家重點研發計劃(2022YFD1401101)

致" 謝:" 參加本試驗部分工作的還有江代禮、譚翰杰、張能和紀燁斌等同學,特此一并致謝。

* 通信作者

E-mail:

ZhouYT@qhu.edu.cn

#

為并列第一作者

Identification and tissue expression profiling of odorant receptor genes in sex pheromone glands of female Gynaephora qinghaiensis (Lepidoptera: Lymantriidae)

LIU Zhanling1,nbsp; GAO Shujing2," HAN Haibin2," TANG Dejing1," KONG Yisen1,PAN Xueneng1," ZHOU Yuantao1*

(1. School of Agriculture and Animal Husbandry, Qinghai University, Xining" 810016, China;

2. Institute of Grassland Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hohhot" 010010, China)

Abstract

To clarify the molecular characteristics and tissue-specific expression levels of odorant receptor (OR) genes in the sex pheromone glands of female Gynaephora qinghaiensis, this study employed bioinformatics and RT-qPCR techniques for gene identification and expression profile analysis. A total of 13 OR genes were screened and identified from the pheromone gland transcriptome database, including 12 GqinORs and 1 GqinORco. Only GqinOR1 had a signal peptide. Most GqinORs, except GqinOR3, GqinOR7 and GqinOR9, had one to three transmembrane domains, while GqinORco had eight transmembrane domains. The secondary structure of GqinORs is mainly composed of α helices. Phylogenetic analysis showed that GqinORs may share a common ancestor with ORs from Conogethes punctiferalis, and Streltzoviella insularis. Gene expression profile analysis showed that the expression levels of OR genes in different male and female tissues were significantly different (Plt;0.05), with all 13 target genes expressed in sex pheromone glands, and GqinOR8 and GqinOR10 were highly expressed in the antennae and sex pheromone glands. This study provides an important basis for further research on olfactory functions in the odorant receptors of G.qinghaiensis.

Key words

Gynaephora qinghaiensis;" odorant receptors;" sex pheromone glands;" bioinformatics analysis;" expression profile analysis

氣味受體(odorant receptors, ORs)是位于昆蟲嗅覺感器內神經元樹突膜上的能夠識別化學感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)或氣味結合蛋白(odorant-binding proteins, OBPs)攜帶的氣味物質的一類蛋白[12]。氣味受體最早在黑腹果蠅Drosophila melanogaster觸角中發現,由300~500個氨基酸組成, 其N端在細胞質內, C端在胞外, 屬于G蛋白偶聯受體家族的一員, 它能引起嗅覺神經元的電位反應[34]。昆蟲的氣味受體分為傳統氣味受體(ORs)和共受體(olfactory receptor co-receptor, ORco), 二者形成異源二聚體(ORs-ORco)識別氣味分子, 共同發揮嗅覺識別的生理功能[5]。傳統氣味受體在昆蟲中存在較為普遍, 通常在不同昆蟲間的同源性很低, 在進化上高度分化, 用于識別特異性氣味物質。共受體也稱非典型OR, 只存在于昆蟲中, 且每種昆蟲只有一種ORco, ORco在進化上高度保守, 在不同昆蟲的嗅覺識別過程中行使相似的功能[6], 其本身不具有氣味識別的功能, 也不直接與氣味配體結合, 但它能與OR結合, 共同識別氣味分子或結合氣味配體以增強傳統氣味受體識別氣味分子的能力[7]。昆蟲通過一系列感覺系統感知外界環境并識別信息, 如視覺、聽覺、嗅覺、味覺等, 其中嗅覺是昆蟲氣味識別、寄主定位、躲避天敵、覓食、求偶交配、產卵的關鍵感覺系統[8], 氣味受體是識別化學信號分子的關鍵蛋白, ORs-ORco在昆蟲感受外界氣味分子的過程中, 特異性識別化學信號并轉化為電信號[9]。對昆蟲嗅覺進行一定干擾或破壞, 將嚴重影響昆蟲對化學信號分子的識別, 進而影響昆蟲的寄主定位、躲避天敵、覓食、求偶交配、產卵等重要生命行為活動, 所以對ORs的研究可以給害蟲防治帶來新機遇。目前已研究發現多種昆蟲的氣味受體, 如鱗翅目: 麥蛾Sitotroga cerealella (58個ORs)[10]、棉鈴蟲Helicoverpa armigera (60個ORs)[11]、仁扇舟蛾Clostera restitura (60個ORs)[12];半翅目: 小貫小綠葉蟬Matsumurasca onukii (12個ORs)[13]、棉蚜Aphis gossypii (45個ORs)[14]、茶翅蝽Halyomorpha halys (11個ORs)[15];膜翅目: 松毛蟲赤眼蜂Trichogramma dendrolimi (9個ORs)[16];鞘翅目: 桑天牛 Apriona germari (22個ORs)[17]、綠豆象Callosobruchus chinensis (4個ORs)[18]等。

青海草原毛蟲Gynaephora qinghaiensis屬鱗翅目Lepidoptera毒蛾科Lymantriidae草原毛蟲屬Gynaephora, 又稱草原毛蟲, 因幼蟲頭殼呈紅色, 全身被黑色毛, 俗稱紅頭黑毛蟲[19]。目前, 全球發現并命名的草原毛蟲共有15種[20], 其中7種主要分布在北半球的山區及平原, 其余8種分布在中國且都是青藏高原特有種[19]。草原毛蟲屬全變態類昆蟲, 有卵、幼蟲、蛹和成蟲4個發育階段, 幼蟲以頭殼寬度為依據可分為7個齡期[21], 幼蟲期是青海草原毛蟲取食的營養階段, 也是大量取食牧草的為害階段;雌雄成蟲形態具有較大差異, 雌成蟲的胸足、翅以及觸角皆退化[20]。青海草原毛蟲喜食紫羊茅Festuca rubra等草地植被, 為害時蟲口密度大, 發生面積廣, 危害程度嚴重, 造成植被群落結構破壞、草地退化以及草地生態環境惡化, 是高寒草甸常見食草性害蟲[2224]。劉振魁等[25]研究發現, 玉樹洲草原毛蟲為害面積達34.4萬hm2, 蟲口密度高達242.2頭/m2, 玉樹、稱多、瑪沁、甘德、同德等地區也有草原毛蟲嚴重為害現象發生。此外,青海草原毛蟲繁殖能力強, 幼蟲背部具有毒腺, 可導致家畜和人過敏,并且對極端惡劣環境, 如強紫外輻射、缺氧以及嚴寒等適應性較強, 因而防治困難[26]。嗅覺在昆蟲識別氣味及性信息素等化學分子的過程中起關鍵作用[27],研究青海草原毛蟲OR的功能可為其綠色防治提供新靶標。在鱗翅目昆蟲中, 不同OR的表達模式與其功能緊密相關[28]。目前, 已有一些鱗翅目昆蟲氣味受體基因的鑒定以及其在觸角及性腺(sex pheromone glands, PG)中表達情況的相關報道, 如顏雅玲在仁扇舟蛾雌蟲性腺和雄蟲外生殖器轉錄組數據庫中鑒定得到10個候選OR基因,其在觸角、性腺及外生殖器中表達存在顯著差異, 其中CresOR37、CresOR42、CresOR55在雄蟲觸角特異性表達[12], 邢亞在冷杉梢斑螟Dioryctria abietella性腺轉錄組中發現4個OR基因[29], 但未見對青海草原毛蟲性腺氣味受體基因的研究。本研究利用青海草原毛蟲性腺轉錄組數據, 篩選出青海草原毛蟲性腺中表達的OR基因, 通過生物信息學方法分析GqinORs的理化性質、二三級結構、多序列比對以及系統發育情況;并基于RT-qPCR技術分析GqinORs在雌雄成蟲不同組織中的表達情況, 為進一步研究青海草原毛蟲氣味受體基因功能提供理論基礎。

1" 材料方法

1.1" 供試昆蟲

2023年6月在青海省海北州海晏縣(36°59′N, 100°52′E, 海拔3 095 m)采集青海草原毛蟲幼蟲, 于實驗室內飼養[飼養條件: 溫度(26±1)℃, 相對濕度60%~80%, 光周期L∥D=16 h∥8 h]至羽化出雌雄成蟲。解剖并收集雌雄成蟲的頭、胸、腹、雄蟲觸角(雌成蟲觸角退化)以及雌蟲卵巢和性腺, 共9個樣品, 每個樣品取3個生物學重復, 每個生物學重復含10頭成蟲的組織, 標記樣品并立即用液氮速凍保存至-80℃冰箱中備用。解剖性腺時為防止其分解與污染, 在顯微鏡下置于冰塊上解剖, 利用解剖刀去除頭部后, 輕輕擠壓腹部第3~4節, 迫使性腺從腹部末節伸出, 用手術剪剪下腺體, 快速置于液氮保存[30]。

1.2" 總RNA提取及cDNA合成

使用RNA提取試劑盒(索萊寶, 北京)提取各樣品(9個組織)總RNA, 并利用超微量分光光度計(凱奧科技, 北京)檢測各組織RNA純度, 利用反轉錄試劑盒(M-MLV)(索萊寶, 北京)將純度合格的RNA(OD260/OD280為1.8~2.2)反轉錄成cDNA,并保存于-20℃冰箱備用。

1.3" GqinORs序列獲取

在青海草原毛蟲性腺轉錄組數據庫中, 以“OR”和“olfactory/odorant receptor ”為關鍵詞查找并篩選出氣味受體基因序列, 在NCBI網站進行BLASTn比對(設定相似性大于50%)得到相似物種,利用在線網站ORFfinder(https:∥www.ncbi.nlm.nih.gov/orffinder/)對篩選出的OR基因序列進行預測,得到ORF的氨基酸序列, 并將序列依次命名為GqinOR1~GqinOR12和GqinORco。

1.4" GqinORs的生物信息學分析

采用在線網站ProtParam(https:∥web.expasy.org/protparam/)對GqinORs進行生物信息學分析;運用Signalp4.1 Server(http:∥cbs.dtu.dk/services/Signalp/)預測GqinORs信號肽;采用在線網站SOPMA(https:∥npsaprabi.ibcp.fr/cgibin/secpred_sopma.pl)對GqinORs二級結構進行預測;使用MEGA 7.0,采用NJ法

構建系統發育樹,

自展支持率(bootstrap)設置1 000次重復。

1.5" GqinORs的RT-qPCR檢測

以合成的cDNA樣品(雌雄成蟲的頭、胸、腹、雄成蟲觸角、雌成蟲卵巢及性腺)為模板, 9個樣品各含3次生物學重復, 每次生物學重復取3次技術重復。擴增體系(20 μL): 上、下游引物各0.8 μL, Master Mix 10 μL, ddH2O 7.4 μL和cDNA模板1 μL。在實時熒光定量PCR儀(ABI7500型)中進行反應, PCR擴增條件: 95℃預變性1 min;95℃ 15 s、60℃ 15 s、72℃ 45 s, 40次循環。以雌成蟲性腺中的表達量為對照。

根據青海草原毛蟲雌成蟲性腺轉錄組數據庫中篩選獲得的GqinORs基因序列, 采用Oligo7軟件設計引物并委托北京睿博興科生物技術有限公司合成(表1), 內參基因(RPS15)引物來自于蘭州大學昆蟲實驗室。

1.6" 數據分析

GqinORs在不同組織中的相對表達量以雌蟲性腺中的表達量為對照用2-ΔΔCT值法計算。利用SPSS軟件進行單因素方差分析(ANOVA)

,利用Duncan氏新復極差法比較

不同組織間GqinORs

表達量差異。

使用軟件Graphpad prism對GqinORs在雌雄間的表達量差異進行t檢驗并繪制組織表達譜。

2" 結果與分析

2.1" 青海草原毛蟲性腺ORs的生物信息學分析

本研究通過青海草原毛蟲性腺轉錄組數據庫共篩選出青海草原毛蟲12個ORs和1個ORco(表2),經過ORFfinder與NCBI BLAST驗證,GqinORs核苷酸長度為282~1 185 bp,GqinORco核苷酸長度為1 422 bp。采用在線網站SignaIP4.1預測信號肽,結果表明青海草原毛蟲12個GqinORs中只有GqinOR1含有1個信號肽,GqinORco不具信號肽;采用在線網站TMHMM 2.0對GqinORs進行跨膜結構域預測,結果表明,除GqinOR3、GqinOR7和GqinOR9不具跨膜結構域,其余GqinORs具有1~3個跨膜結構域,GqinORco具有8個跨膜結構域。將GqinORs與其他昆蟲的ORs序列進行相似性比較,GqinOR12與小線角木蠹蛾Streltzoviella insularis OR16序列(GenBank登錄號為QLI62059.1)相似性達88.00%;GqinORco與疆夜蛾Peridroma saucia ORco序列(GenBank登錄號為AQY16483.1)相似性為88.37%;GqinOR2與小線角木蠹蛾OR51序列(GenBank登錄號為QLI62094.1)相似性為75.96%;GqinOR3與桃蛀螟Conogethes punctiferalis OR17序列(GenBank登錄號為ARO76423.1)相似性為75.18%,其余GqinORs基因與鱗翅目其他昆蟲物種相似性均高于50%,表明GqinORs與這些鱗翅目昆蟲序列可能同源。

2.2" 青海草原毛蟲性腺ORs理化性質

青海草原毛蟲性腺中氣味受體蛋白理化性質預測結果表明: 氨基酸長度在93~530 aa之間, 相對分子量在10.85~59.83 kD之間。脂肪系數較高, 在67.72~127.46之間。鑒定的ORs均為熱穩定性蛋白。GqinOR2、GqinOR5、GqinOR7、GqinOR9、GqinOR10、GqinOR11、GqinOR12、GqinORco等電點位于8~10之間(偏堿性蛋白);GqinOR1、GqinOR4、GqinOR6、GqinOR8等電點在6~7之間(弱酸性蛋白)。GqinOR正電荷殘基數目在8~50之間, 負電荷殘基數目在3~50之間;GqinORco正電荷殘基數目為42, 負電荷殘基數目為36。GqinOR1、GqinOR2、GqinOR4、GqinOR6、GqinOR7、GqinOR11不穩定系數大于40(蛋白性質不穩定)。GqinOR3的總平均疏水性lt;-0.5(親水性蛋白);GqinOR4、GqinOR6、GqinOR8、GqinOR9的總平均疏水性gt;0.5(疏水性蛋白);其余GqinOR的總平均疏水性都介于-0.5~0.5之間(兩性蛋白)(表3)。

2.3" 青海草原毛蟲性腺ORs的二級結構預測

GqinORs二級結構預測發現α螺旋、無規則卷曲和延伸鏈是其二級結構的主要組成部分, β折疊所占比例最少。除GqinOR3二級結構主要由無規則卷曲構成, 占主要組成部分的52.79%, 其余GqinORs以及GqinORco二級結構組成部分中α螺旋所占比例最高, 且所占比例均在50%以上, 其中GqinOR4和GqinOR5 α螺旋含量最高, 均為70.98%, 其次無規則卷曲所占比例為12%~25.28%, 延伸鏈所占比例為10.27%~29.66%, β折疊所占比例最少, 為0.85%~6.54%(表4,圖1)。

2.4" 青海草原毛蟲性腺ORs的系統進化分析

利用12個GqinORs以及1個GqinORco和篩選出的鱗翅目其他35種昆蟲的81個ORs氨基酸序列用NJ法構建系統發育樹(共94條序列)。結果顯示,所有的GqinORs都與鱗翅目昆蟲ORs聚到一起(圖2), 其中GqinORco與黃地老虎Agrotis segetum、Protegira songi、棉鈴蟲、草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda、疆夜蛾、粉紋夜蛾Trichoplusia ni、桑螟Glyphodes pyloalis等昆蟲ORco聚在同一進化支, 表明所鑒定ORco與這些蛾類親緣關系較近;GqinOR3與桃蛀螟在同一進化支;GqinOR6、GqinOR7與團花絹野螟Diaphania glaucularis在同一進化支;GqinOR8與馬尾松毛蟲Dendrolimus punctatus在同一進化支;GqinOR10與松蛀螟、桃蛀螟聚在同一進化支, 并且GqinOR8和GqinOR10與進行建樹的其他鱗翅目昆蟲的PR(性信息素受體)聚在同一大進化支, 推測這兩個OR為青海草原毛蟲PR;GqinOR12與小線角木蠹蛾在同一進化支;因此推測青海草原毛蟲性腺中ORs與桃蛀螟以及小線角木蠹蛾ORs可能具有共同祖先。

2.5" 青海草原毛蟲性腺OR基因的組織表達譜分析

本研究通過RT-qPCR技術, 以各基因在雌成蟲性腺中的表達量作為對照, 測定GqinORs在青海草原毛蟲不同組織(雌雄成蟲頭、胸、腹、雄蟲觸角、雌蟲卵巢及性腺)中的表達情況, 結果發現, GqinORs在不同組織中的表達量呈現不同水平, 12個GqinORs及GqinORco在雌蟲性腺中均有表達, 其中GqinOR2、GqinOR3、GqinOR4、GqinOR5、GqinOR6、GqinOR8、GqinOR9、GqinOR10在雌蟲性腺表達量顯著高于其他組織(Plt;0.05);除GqinOR7、GqinOR11、GqinOR12之外, 其余9個GqinORs及GqinORco在雄蟲觸角中均有表達, 其中: GqinOR1、GqinOR4、GqinOR8、GqinOR9、GqinOR10在雄成蟲觸角表達量顯著高于其他組織(Plt;0.05);除GqinOR2、GqinOR4、GqinOR5、GqinOR8、GqinOR11、GqinORco等基因在雌蟲卵巢不表達或微量表達, 其余GqinORs在雌蟲卵巢中均有表達, 且GqinOR7表達量顯著高于其他組織(Plt;0.05);GqinOR2、GqinOR3、GqinOR6、GqinOR7、GqinOR8、GqinOR11在雌雄成蟲頭部幾乎不表達, GqinOR12在雌雄成蟲頭部均有表達, 且表達量無顯著差異, 其余GqinORs在雌雄蟲頭部表達量均存在顯著差異, GqinOR1、GqinOR4、GqinOR5、GqinOR9在雌蟲頭部表達量顯著高于雄蟲頭部, GqinORco在雄蟲頭部表達量顯著高于雌蟲頭部(Plt;0.05);此外, 除GqinOR10在雌雄成蟲胸部幾乎不表達或微量表達, 其余GqinORs在雌雄成蟲胸部均有表達, 且表達量存在顯著差異, 其中GqinOR1~GqinOR9、GqinOR12、GqinORco呈現雄性偏好表達模式, GqinOR11則呈現雌性偏好模式(Plt;0.05);GqinOR2、GqinOR10在雌雄成蟲腹部幾乎不表達或微量表達, 而GqinORco及其余GqinORs在雌雄成蟲腹部的表達量存在差異, 其中GqinOR1、GqinOR3、GqinOR5、GqinOR6、GqinOR9、GqinOR12、GqinORco在雄成蟲腹部表達量顯著高于雌蟲(Plt;0.05),呈現雄性偏好表達模式, 而GqinOR4、GqinOR7、GqinOR8、GqinOR11在雌成蟲腹部表達量顯著高于雄蟲(Plt;0.05),呈現雌性偏好表達模式(圖3)。

3" 結論與討論

基于青海草原毛蟲性腺轉錄組數據,共篩選并鑒定出12個GqinORs和1個GqinORco,其數目少于棉鈴蟲(60個ORs)[31]、斜紋夜蛾(26個ORs)[32]、海灰翅夜蛾Spodoptera littoralis(47個ORs)[33],可能是因為我們鑒定出的GqinORs僅來自于青海草原毛蟲雌蟲性腺轉錄組數據庫,而以上物種ORs來自于雌雄蟲觸角(棉鈴蟲、斜紋夜蛾)或成蟲觸角、幼蟲組織(海灰翅夜蛾)轉錄組數據庫。本研究鑒定的GqinORs只有GqinOR1具有1個信號肽,推測GqinOR1可能是分泌蛋白;二級結構預測顯示,GqinORs二級結構主要由α螺旋構成,α螺旋和β折疊空間結構不易發生改變,無規則卷曲空間結構易于發生改變[34]。將GqinORs與其他昆蟲的ORs序列進行相似性比較發現,青海草原毛蟲性腺氣味受體與參與比對的鱗翅目昆蟲物種相似性均高于50%,表明GqinORs與這些鱗翅目昆蟲的ORs可能同源。ORco是昆蟲中保守受體,已被建議作為控制害蟲的引誘靶標,系統發育分析表明,GqinORco與參與比對的鱗翅目昆蟲的ORco聚在一起,這符合氣味共受體ORco為保守受體的特點[35];GqinOR8和GqinOR10與鱗翅目昆蟲PR(性信息素受體)聚在同一進化支,推測這2個OR為青海草原毛蟲的PR,且GqinORs主要與桃蛀螟、小線角木蠹蛾的ORs聚在一起,推測其與這些昆蟲ORs可能具有共同祖先。

氣味受體是存在于昆蟲嗅覺神經元上能特異結合外界氣味分子的膜蛋白。有研究表明,鱗翅目昆蟲接收性信息素的感受器如毛形感器和耳形感器基本都位于觸角上[36],大多數ORs在昆蟲觸角中顯著表達,從而在昆蟲嗅覺機制中發揮關鍵作用[12],本研究通過RT-qPCR發現,GqinOR1、GqinOR4、GqinOR8、GqinOR9、GqinOR10在雄成蟲觸角的表達量顯著高于雄蟲其他組織(Plt;0.05),且推測GqinOR8和GqinOR10可能為青海草原毛蟲PR,其在雄蟲觸角以及雌蟲性腺中高表達,與鱗翅目昆蟲由雄性識別性信息素的特征相一致[3738]。同時GqinOR10在雄蟲觸角表達量較GqinOR8更高,因此推測GqinOR10可能在青海草原毛蟲雄蟲識別性信息素的過程中有重要作用,并且這幾個在觸角高表達的ORs可能參與青海草原毛蟲嗅覺感受,進而在雄蛾尋找配偶及寄主定位中發揮作用[39];ORco是高度保守的氣味共受體,與普通OR共同發揮嗅覺功能[4041],GqinORco在雄蟲觸角高表達,這符合ORco基因家族的表達特征[42],表明ORco與傳統氣味受體

協作, 形成異源OR-ORco二聚體, 共同識別外界氣味分子;顏雅玲對仁扇舟蛾氣味受體組織表達的研究表明, 在性腺中高表達的OR可能參與雌蟲交配時對性信息素的識別[12], 昆蟲性信息素是由性信息素腺體產生, 通過特定部位釋放到體外[43]。青海草原毛蟲12個GqinORs及GqinORco在雌蟲性腺中均有表達, 其中GqinOR2、GqinOR3、GqinOR4、GqinOR5、GqinOR6、GqinOR8、GqinOR9、GqinOR10和GqinORco在雌蟲性腺表達量顯著高于雌蟲其他組織, 推測這些ORs同樣與雌雄成蟲交配時對性信息素的識別及合成有關;雌性昆蟲內生殖系統由卵巢、受精囊、生殖腔、輸卵管以及性腺構成, 與昆蟲受精、產卵和生殖發育有關[44], 卵巢是昆蟲重要生殖器官, GqinOR7在雌蟲卵巢特異表達, 推測該受體參與昆蟲產卵進而影響其生殖發育;路藝等對綠盲蝽屬和中華蜜蜂亞科物種的研究發現, 昆蟲的頭部(僅去除觸角)表面存在大量感器, 因此OR能在昆蟲頭部高表達[45], 推測青海草原毛蟲存在相同情況, GqinOR12在雌雄成蟲頭部表達量較高, 則該受體可能特異表達于頭部感器中, 從而感受外界氣味分子;GqinOR11、GqinOR12在雌雄成蟲胸部表達水平較高, 推測這些受體可能表達于胸部表皮感器中, 從而在昆蟲非特異性嗅覺組織中發揮嗅覺功能;研究表明,昆蟲能利用雄性腹部末端表皮碳氫化合物作為接觸性信息素[4647], 此外,研究發現煙芽夜蛾Heliothis virescens腹部表達的OR可能參與雌雄蛾之間的識別[48], GqinOR6在腹部特異表達, 推測該受體可能在青海草原毛蟲識別性信息素以及雌雄蛾相互識別的過程中扮演重要角色。

參考文獻

[1]" LEAL W. Odorant reception in insects: Roles of receptors, binding proteins, and degrading enzymes [J]. Annual Review of Entomology, 2013, 58: 373391.

[2]" BENTON R. On the ORigin of smell: odorant receptors in insects [J]. Cellular and Molecular Life Sciences, 2006, 63: 15791585.

[3]" GAO Qian, CHESS A. Identification of candidate Drosophila olfactory receptors from genomic DNA sequence [J]. Genomics, 1999, 60(1): 3139.

[4]" SMART R, KIELY A, BEALE M, et al. Drosophila odorant receptors are novel seven transmembrane domain proteins that can signal independently of heterotrimeric G proteins [J]. Insect Biochemistry and Molecular Biology, 2008, 38(8): 770780.

[5]" 渠成. 異色瓢蟲嗅覺相關蛋白基因的鑒定及功能研究[D]. 泰安: 山東農業大學, 2021.

[6]" 杜立嘯, 劉楊, 王桂榮. 昆蟲外周嗅覺系統信號轉導機制研究進展[J]. 中國科學: 生命科學, 2016, 46(5): 573583.

[7]" JOERG F, PABLO P, HEINZ B, et al. Access to the odor world: olfactory receptors and their role for signal transduction in insects [J]. Cellular and Molecular Life Sciences, 2018, 75(3): 485508.

[8]" BRUCE T J, WADHAMS L J, WOODCOCK C M. Insect host location: A volatile situation [J]. Trends in Plant Science, 2005, 10(6): 269274.

[9]" SATO K, PELLEGRINO M, NAKAGAWA T, et al. Insect olfactory receptors are heteromeric ligand-gated ion channels [J]. Nature, 2008, 452(7190): 10021006.

[10]洪習文. 麥蛾嗅覺相關基因篩選及氣味結合蛋白功能研究[D]. 鄭州: 河南工業大學, 2023.

[11]劉曉嵐, 尚冬雅, 趙新成, 等. 棉鈴蟲嗅覺系統的結構與功能研究進展[J]. 植物保護, 2023, 49(1): 4655.

[12]顏雅玲. 仁扇舟蛾氣味受體鑒定及表達模式分析[D]. 合肥: 安徽農業大學, 2023.

[13]張信哲. 小貫小綠葉蟬嗅覺受體基因的鑒定與表達分析[D]. 泰安: 山東農業大學, 2023.

[14]CAO Depan, LIU Yang, WALKER W B. Molecular characterization of the Aphis gossypii olfactory receptor gene families [J/OL]. PLoS ONE, 2014, 9(6): e101187. DOI:10.1371/journal.pone.0101187.

[15]李秋霖, 趙吉蘭, 田嘉慧, 等. 茶翅蝽非典型氣味受體基因的克隆及其生物信息學特征和組織特異性表達分析[J]. 植物保護學報, 2020, 47(6): 12191227.

[16]ZHANG Sufang, KONG Xiangbo, WANG Hongbin, et al. Sensory and immune genes identification and analysis in a widely used parasitoid wasp Trichogramma dendrolimi (Hymenoptera: Trichogrammatidae) [J]. Insect Science, 2016, 23(3): 417429.

[17]袁婷婷. 桑天牛嗅覺相關基因的鑒定及氣味結合蛋白的功能研究[D]. 合肥: 安徽農業大學, 2023.

[18]鄭海霞, 張敏, 魏國華, 等. 綠豆象氣味受體基因的克隆和時空表達譜[J]. 昆蟲學報, 2023, 66(2): 171180.

[19]張棋麟, 袁明龍. 草原毛蟲研究現狀與展望[J]. 草業科學, 2013, 30(4): 638646.

[20]嚴林. 草原毛蟲屬的分類、地理分布及門源草原毛蟲生活史對策的研究[D]. 蘭州: 蘭州大學, 2006.

[21]嚴林, 江小蕾, 王剛. 門源草原毛蟲幼蟲發育特性的研究[J]. 草業學報, 2005(2): 116120.

[22]WANG Haizheng, ZHONG Xin, LIN Huafeng, et al. Genetic diversity and population structure of Gynaephora qinghaiensis in Yushu prefecture, Qinghai province based on the mitochondrial CO I gene [J]. Biochemical Genetics, 2021, 59(6): 117.

[23]曹婧, 徐晗, 潘緒斌, 等. 中國草地外來入侵植物現狀研究[J]. 草地學報, 2020, 28(1): 111.

[24]萬秀蓮, 張衛國. 草原毛蟲幼蟲的食性及其空間格局[J]. 草地學報, 2006, 14(1): 8488.

[25]劉振魁, 嚴林, 梅潔人, 等. 青海草原毛蟲種類的調查研究[J]. 青海畜牧獸醫學院學報, 1994, 11(1): 2628.

[26]張勤文, 莫重輝, 沈明華, 等. 食入草原毛蟲導致放牧羊口腔黏膜潰爛的病理學診斷[J]. 動物醫學進展, 2011, 32(12): 126129.

[27]馬妹, 陸鵬飛, 喬海莉. 膜翅目昆蟲氣味受體研究概述[J]. 應用昆蟲學報, 2023, 60(2): 499512.

[28]LEAL W. Odorant reception in insects: roles of receptors, binding proteins, and degrading enzymes [J]. Annual Review of Entomology, 2013, 58(1): 373391.

[29]邢亞. 冷杉梢斑螟化學通訊相關基因鑒定及關鍵蛋白功能研究[D].哈爾濱: 東北林業大學,2022.

[30]BATISTA-PEREIRA L G, SANTANGELO E M, STEIN K, et al. Electrophysiological studies and identification of possible sex pheromone components of Brazilian populations of the sugarcane borer, Diatraea saccharalis [J]. Zeitschrift fur Naturforschung, 2002, 57(7/8): 753758.

[31]ZHANG Jin, WANG Bing, DONG Shuanglin, et al. Antennal transcriptome analysis and comparison of chemosensory gene families in two closely related noctuidae moths, Helicoverpa armigera and H.assulta [J/OL]. PLoS ONE, 2015, 10(2): e0117054. DOI:10.1371/journal.pone.0117054.

[32]FENG Bo, LIN Xinda, ZHENG Kaidi, et al. Transcriptome and expression profiling analysis link patterns of gene expression to antennal responses in Spodoptera litura [J/OL]. BMC Genomics, 2015, 16(1): 269. DOI:10.1186/s12864-015-1375-x.

[33]POIVET E, GALLOT A, MONTAGNE N, et al. A comparison of the olfactory gene repertoires of adults and larvae in the noctuid moth Spodoptera littoralis [J/OL]. PLoS ONE, 2013, 8(4): e60263. DOI:10.1371/journal.pone.0060263.

[34]劉嘉偉. OATP1B1蛋白結構與功能的生物信息學分析[J]. 分子植物育種, 2023, 21(7): 22302235.

[35]KEPCHIA D, XU Pingxi, TERRYN R, et al. Use of machine learning to identify novel, behaviorally active antagonists of the insect odorant receptor co-receptor (Orco) subunit [J/OL]. Scientific Reports, 2019, 9(1): 4055. DOI:10.1038/s41598-019-40640-4.

[36]靳軒, 王海燕, 胡振亮, 等. 微紅梢斑螟(鱗翅目:螟蛾科)成蟲觸角感器的掃描電鏡觀察[J]. 環境昆蟲學報. 2021, 43(1): 4047.

[37]NAKAGAWA T, SAKURAI T, NISHIOKA T, et al. Insect sex-pheromone signals mediated by specific combinations of olfactory receptors [J]. Science, 2005, 307(5715): 16381642.

[38]WANNER K W, NICHOLS A S, ALLEN J E, et al. Sex pheromone receptor specificity in the European corn borer moth, Ostrinia nubilalis [J/OL]. PLoS ONE, 2010, 5(1): e8685. DOI:10.1371/journal.pone.0008685.

[39]HILARY H, RONAN A C, PAUL R, et al. Penetrating ectopic peptic ulcer in the absence of Meckel’s diverticulum ultimately presenting it as some small bowels on the obstruction [J]. World Journal of Gastroenterology, 2007, 13(46): 62816283.

[40]馮宇佳, 杜亞麗, 趙慧婷, 等. 中華蜜蜂氣味受體 AcerOR57 的表達及定位分析[J]. 環境昆蟲學報, 2020, 42(3): 707717.

[41]TRIBLE W, OLIVOS-CISNEROS L, MCKENZIE S K, et al. Orco mutagenesis causes loss of antennal lobe glomeruli and impaired social behavior in ants [J]. Cell, 2017, 170(4): 727735.

[42]ANDERSSON M N, LOFSTEDT C, NEWCOMB R D. Insect olfaction and the evolution of receptor tuning [J/OL]. Frontiers in Ecology and Evolution, 2015, 3(1) :53. DOI:10.3389/fevo.2015.00053.

[43]任梓齊. 陌夜蛾性信息素的提取鑒定及其類似物的合成與應用[D]. 哈爾濱: 東北林業大學, 2023.

[44]閆欣. 番茄潛葉蛾卵巢發育與卵黃原蛋白及其受體的關系研究[D]. 貴陽: 貴州大學, 2023.

[45]路藝, 王倩, 溫俊寶. 基于溝眶象屬兩近緣種不同蟲態轉錄組的氣味受體基因鑒定及表達分析[J]. 昆蟲學報, 2021, 64(6): 655665.

[46]TANAKA N, OHSAWA K, HIROSHI H, et al. Copulation release pheromone, erectin, from the azuki bean weevil (Callosobruchus chinensis L.) [J]. Journal of Pesticide Sciences, 1981, 6(1): 7582.

[47]PESCHKE K, METZLER M. Cuticular hydrocarbons and female sex pheromones of the rove beetle, Aleochara curtula (Goeze) (Coleoptera: Staphylinidae)[J]. Insect Biochemistry and Molecular Biology, 1987, 17(1): 167178.

[48]WIDMAYER P, HEIFETZ Y, BREER H. Expression of a pheromone receptor in ovipositor sensilla of the female moth (Heliothis virescens) [J]. Insect Molecular Biology, 2009, 18(4): 541547.

(責任編輯:楊明麗)

主站蜘蛛池模板: 中文字幕日韩欧美| 国产无码网站在线观看| 秋霞国产在线| 亚洲精品天堂自在久久77| 蜜芽国产尤物av尤物在线看| 99久久精品视香蕉蕉| 国产成人精品第一区二区| 中文精品久久久久国产网址| 亚洲 欧美 中文 AⅤ在线视频| 国产成人a毛片在线| av在线人妻熟妇| 国产激情无码一区二区免费| 亚洲无卡视频| 91欧美在线| 亚洲成a人片7777| 欧美在线综合视频| 国产小视频网站| 欧美激情综合| 国产精品七七在线播放| 亚洲综合色吧| 色老头综合网| 九九九精品成人免费视频7| 91国内在线视频| 亚洲免费人成影院| 天天摸夜夜操| 免费国产高清视频| 被公侵犯人妻少妇一区二区三区| 草草影院国产第一页| 国产97公开成人免费视频| 国产亚洲精品va在线| av一区二区三区高清久久| 日本不卡视频在线| 日韩精品无码不卡无码| 亚洲综合一区国产精品| 国产成人无码久久久久毛片| 激情乱人伦| 日本精品影院| 中文成人在线视频| 国产无套粉嫩白浆| 一区二区午夜| 黄色成年视频| 国产男女免费完整版视频| 亚洲人精品亚洲人成在线| 99热这里都是国产精品| 欧美精品亚洲精品日韩专区| 日韩人妻无码制服丝袜视频| 精品无码一区二区三区在线视频| 国产成人三级在线观看视频| 中文字幕永久在线看| 国产亚洲精| 高清久久精品亚洲日韩Av| 亚洲香蕉在线| 精品福利网| 98精品全国免费观看视频| 亚洲va在线观看| 男女性色大片免费网站| 97久久超碰极品视觉盛宴| 日韩在线1| 亚洲国产第一区二区香蕉| 精品视频福利| 亚洲成a∧人片在线观看无码| 91久久国产综合精品| 91麻豆国产视频| 91香蕉视频下载网站| 九九九九热精品视频| v天堂中文在线| 伊人久久福利中文字幕| 日本成人一区| 美女无遮挡被啪啪到高潮免费| 国产麻豆福利av在线播放| 夜夜高潮夜夜爽国产伦精品| 国产成人禁片在线观看| 91网站国产| 日本免费高清一区| 亚洲天堂久久久| 女人毛片a级大学毛片免费| 91精品伊人久久大香线蕉| 又爽又大又光又色的午夜视频| 国产H片无码不卡在线视频| 久久久久国色AV免费观看性色| 亚洲AⅤ波多系列中文字幕| 国产99视频精品免费视频7|