大蜡螟成虫3个醛氧化酶基因的鉴定、序列特征与组织表达模式
2021-05-15蒋秀云汪正威蒋兴川
刘 苏,蒋秀云,陈 诚,汪正威,蒋兴川*
(1.作物有害生物综合治理安徽省重点实验室,植物病虫害生物学与绿色防控安徽普通高校重点实验室,安徽农业大学植物保护学院,合肥 230036;2. 安徽审计职业学院,合肥 230601;3. 中国科学院热带森林生态重点实验室化学生态学组,中国科学院西双版纳热带植物园,昆明 650000)
昆虫的各项生命活动,如寻找配偶、定位寄主与产卵场所、躲避天敌等,都依赖于其灵敏的嗅觉系统(骆丹等, 2017; 盛子耀等, 2019)。昆虫的嗅觉过程始于环境中的气味化合物进入触角上的嗅觉感器,这些气味分子与感器中的载体蛋白和受体等互作,最终激活嗅觉神经元,引导昆虫产生行为反应(杜立啸等, 2016; 刘伟等, 2018; 张玉等, 2019)。当这一过程完成之后,感器中的气味分子会被迅速降解,才能使嗅觉神经元的敏感性恢复,以应对新一轮的气味刺激(Leal, 2013)。
与气味降解相关的酶统称为气味降解酶(odorant-degrading enzymes, ODEs),其包括多种代谢酶家族,如醛氧化酶(aldehyde oxidases, AOXs)、羧酸酯酶(carboxylesterases, CarEs)、细胞色素P450(cytochrome P450s, CYPs)和谷胱甘肽S-转移酶(glutathioneS-transferases, GSTs)等(Younusetal., 2014)。醛类是多种鳞翅目昆虫性信息素的主要组分,也是多种植物的主要挥发性成分,因此昆虫触角中的AOXs对于降解感器中的醛类气味分子和维持嗅觉神经元的敏感性具有重要作用(杨从文等, 2010; Chooetal., 2013; Xu and Liao, 2017)。
首个被鉴定的与气味降解相关的AOX来自烟草天蛾Manducasexta(Rybczynskietal., 1989)。随后的研究证实在家蚕Bombyxmori和多音天蚕Antheraeapolyphemus触角中也存在多个能够降解醛类(如苯甲醛benzaldehyde和蚕蛾醛bombykal)的AOXs(Rybczynskietal., 1990)。随着分子生物学技术的发展,编码AOXs的基因也先后从家蚕、甘蓝夜……
