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绿豆象气味结合蛋白基因的克隆及表达分析

2021-09-06王宏民庄国动郑海霞张仙红

昆虫学报 2021年8期

王宏民, 张 静, 张 冲, 庄国动, 郑海霞, 张仙红

(山西农业大学, 山西太谷 030801)

气味结合蛋白(odorant binding proteins, OBPs)是一类小分子水溶性蛋白,大量存在于嗅觉系统的感器淋巴液中(Pelosietal., 2014, 2018),在昆虫的嗅觉识别过程中发挥着关键的作用(Briandetal., 2001)。随着高通量测序技术的发展,越来越多的鞘翅目昆虫OBPs得到鉴定,如Liu等(2015)构建了马铃薯甲虫Leptinotarsadecemlineata触角转录组,并鉴定出26个OBPs;胡军等(2019)以莲草直胸跳甲Agasicleshygrophila三代全长转录组测序数据为基础,鉴定出53个OBPs;李广伟等(2017)在黄斑星天牛Anoplophoranobilis雌虫触角中共鉴定到16个OBPs;从其他昆虫如松墨天牛Monochamusalternatus(Wangetal., 2014; Gao and Wang, 2015)、白蜡窄吉丁Agrilusplanipennis(Mamidalaetal., 2013)、大猿叶甲Colaphellusbowringi(Lietal., 2015)、黄粉甲Tenebriomolitor(Liuetal., 2015)、中欧山松大小蠹Dendroctonusponderosae(Anderssonetal., 2013)等中也获得多个OBPs。

根据OBPs氨基酸序列中半胱氨酸的数量和间距(Pelosietal., 2014),可将其分为5种主要类型:(1)Classic OBPs:在昆虫OBPs中占据多数,含有6个保守的半胱氨酸残基,第2个和第3个半胱氨酸残基之间存在3个其他氨基酸残基,第5个和第6个半胱氨酸残基之间存在8个其他氨基酸残基;(2)Dimer OBPs:具有两组6个保守的半胱氨酸;(3)Plus-C OBPs:包含6个保守的半胱氨酸残基、2个额外的半胱氨酸残基和1个保守的脯氨酸(张治科等, 2017);(4)Minus-C OBPs:缺失2个保守的半胱氨酸位点;(5)Atypical OBPs:C末端较长,具有9~10个半胱氨酸残基。大量研究表明,触角是OBPs表达的重要部位,但在其他组织部位如头、胸、腹等也有序表达(张治科等, 2017),且由于昆虫个体在不同性别、不同发育阶段等情况下进行的生命活动不同,因此与其相关的OBPs的表达情况也会随之变化。

绿豆象Callosobruchuschinensis属鞘翅目(Coleoptera)豆象科(Bruchidae)瘤背豆象属Callosobruchus,是一种分布广泛且为害严重的害虫种类,对绿豆、红豆、豇豆等豆科植物种子造成严重的为害(王宏民等, 2017; 崔小林等, 2020)。……

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