桔小實(shí)蠅氣味結(jié)合蛋白和氣味受體表達(dá)模式與OBP99a基因功能研究.pdf

1、桔小實(shí)蠅 Bactrocera dorsalis(Hendel)是世界重要的檢疫性果蔬害蟲(chóng)，因?yàn)槠浼闹鞣秶鷱V、繁殖力強(qiáng)等特點(diǎn)給果蔬行業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在桔小實(shí)蠅繁殖為害的過(guò)程中，嗅覺(jué)系統(tǒng)起著十分重要的作用，它能幫助桔小實(shí)蠅在產(chǎn)卵為害時(shí)快速而準(zhǔn)確地尋找其偏好寄主，而桔小實(shí)蠅的寄主選擇行為主要通過(guò)嗅覺(jué)系統(tǒng)中一些重要的嗅覺(jué)相關(guān)蛋白調(diào)控的，其中氣味結(jié)合蛋白（Odorant binding protein，OBPs）和氣味受體蛋白（Odor

2、ant receptor protein，ORs）是這些相關(guān)蛋白中重要組成成分。研究桔小實(shí)蠅氣味結(jié)合蛋白和氣味受體的時(shí)空表達(dá)模式及其在交配產(chǎn)卵過(guò)程中的作用不僅有助于闡明桔小實(shí)蠅寄主定位的分子機(jī)理，而且可為桔小實(shí)蠅的綠色可持續(xù)防治提供更多的分子靶標(biāo)。
　　本研究從實(shí)驗(yàn)室前期建立的桔小實(shí)蠅轉(zhuǎn)錄組文庫(kù)中鑒定了在初羽化與性成熟時(shí)期差異表達(dá)的7個(gè)OBPs基因和7個(gè)ORs基因，通過(guò)qRT-PCR和RNA干擾技術(shù)等研究其時(shí)空表達(dá)模式以及在桔小實(shí)

3、蠅交配產(chǎn)卵中的作用，為深入闡明OBPs基因和ORs基因在桔小實(shí)蠅交配和寄主定位中的功能奠定基礎(chǔ)。
　　1.桔小實(shí)蠅OBPs基因的時(shí)空表達(dá)模式分析
　　通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)驗(yàn)證了桔小實(shí)蠅雌蟲(chóng)轉(zhuǎn)錄組文庫(kù)中初羽化和性成熟時(shí)期差異表達(dá)的7個(gè)OBPs基因，結(jié)果表明，OBP56d、OBP99a、OBP99c和OBP19c四個(gè)基因在性成熟時(shí)期的表達(dá)量明顯高于初羽化時(shí)期，而OBP44a基因則是在初羽化時(shí)期高表達(dá)。此外，OBP19c和O

4、BP99a在性成熟時(shí)期的表達(dá)量明顯高于幼蟲(chóng)和蛹期等發(fā)育階段。不同組織表達(dá)模式表明，OBP19c在性成熟時(shí)期的胸部和腹部高表達(dá)，OBP99a、OBP56d和OBP83ef在桔小實(shí)蠅性成熟時(shí)期的翅上高表達(dá)，值得注意的是OBP44a在初羽化時(shí)期的頭部表達(dá)量最高。
　　2.桔小實(shí)蠅ORs基因的時(shí)空表達(dá)模式分析
　　通過(guò)qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)了桔小實(shí)蠅雌蟲(chóng)轉(zhuǎn)錄組文庫(kù)中7個(gè)ORs基因在雌蟲(chóng)初羽化、性成熟、交配后不同時(shí)期的時(shí)空表達(dá)模式，結(jié)

5、果顯示，GR21a和GR63a均在初羽化時(shí)期的表達(dá)量高于性成熟時(shí)期，而GR63a2、OR7a、OR33b、OR56b和OR在三個(gè)時(shí)期的表達(dá)量沒(méi)有明顯差異。在檢測(cè)ORs桔小實(shí)蠅雌蟲(chóng)初羽化和性成熟時(shí)期不同組織中的表達(dá)時(shí)發(fā)現(xiàn)GR21a、GR63a2、OR33b、OR和GR63a都是在頭部或者觸角中高表達(dá)，而OR7a和OR56b是在性成熟時(shí)期的腹部高表達(dá)。此外，GR21a、OR和OR33b在成蟲(chóng)中的表達(dá)量要高于幼蟲(chóng)和蛹期等發(fā)育階段， OR7a和

6、OR56b在成蟲(chóng)階段的雌蟲(chóng)中的表達(dá)量要高于幼蟲(chóng)期和蛹期等發(fā)育期，而GR63a2和GR63a在成蟲(chóng)階段和蛹期的表達(dá)量沒(méi)有明顯差異。
　　3.不同果蔬刺激對(duì)桔小實(shí)蠅OBPs和ORs表達(dá)模式的調(diào)控
　　用桔小實(shí)蠅的兩種偏好寄主香蕉、臍橙和兩種非偏好寄主苦瓜、西紅柿分別刺激性成熟時(shí)期的桔小實(shí)蠅雌蟲(chóng)，并通過(guò)實(shí)時(shí)qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)不同果蔬刺激之后桔小實(shí)蠅OBPs和ORs的表達(dá)模式。結(jié)果顯示，用偏好寄主刺激桔小實(shí)蠅雌蟲(chóng)后OBP99a、

7、OBP99d和OBP44a的表達(dá)量顯著上調(diào)，而用非偏好寄主刺激后這三個(gè)基因的表達(dá)量與對(duì)照組相比沒(méi)有差異。
　　4.桔小實(shí)蠅OBP99a基因功能研究
　　結(jié)合OBP99a主要在性成熟雌蟲(chóng)的翅和頭部高表達(dá)，以及偏好果蔬刺激后雌蟲(chóng)OBP99a的表達(dá)量明顯上調(diào)的情況，選擇OBP99a作為目標(biāo)基因，對(duì)桔小實(shí)蠅雌、雄蟲(chóng)分別注射dsRNA干擾其OBP99a的表達(dá)，并檢測(cè)桔小實(shí)蠅交配及產(chǎn)卵定位的變化情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，干擾桔小實(shí)蠅雄蟲(chóng)OBP99