中紅側溝繭蜂氣味結合蛋白Mmed OBP8的氣味結合特征及行為反應驗證.pdf

1、昆蟲的觸角系統(tǒng)是一個高度特異和極其靈敏的化學探測器,觸角中相關的嗅覺蛋白可以識別環(huán)境中的特異性化學氣味分子,并依此引導昆蟲覓食、尋偶、定位寄主植物、庇護、選擇產卵場所等行為,嗅覺相關蛋白對于昆蟲與外界進行信息交流具有重要意義。中紅側溝繭蜂是一種寄主范圍非常廣泛的內寄生蜂,在農業(yè)生產中,廣泛用于棉鈴蟲等鱗翅目害蟲的生物防治。在植物.植食性昆蟲.天敵的三級營養(yǎng)鏈中,天敵昆蟲如何利用嗅覺系統(tǒng)準確識別尋找到寄主昆蟲是一個重要的環(huán)節(jié)。本文以天敵昆

2、蟲中紅側溝繭蜂的嗅覺識別機制為切入點,室內室外試驗相結合,從分子生物學和化學生態(tài)學角度對中紅側溝繭蜂的嗅覺識別功能進行了研究,主要研究結果如下:
　　 1.成功構建中紅側溝繭蜂觸角cDNA文庫,利用生物信息學技術比對分析后,鑒定獲得10個氣味結合蛋白基因(OBPs)、1個化學感受蛋白(CSPs)基因和34個氣味受體基因(ORs)；
　　 2.運用Real-time PCR技術研究了MmedOBP8基因(GenBank登錄

3、號:JF738026)在中紅側溝繭蜂不同組織部位的表達譜。結果發(fā)現(xiàn),MmedOBP8主要在雌蟲觸角中表達,在雌蟲觸角占56.8％,雄蟲觸角占18.6％,其余部位均較低。
　　 3.克隆、表達和純化MmedOBP8,得到不含His標簽的高純度MmedOBP8重組蛋白。以1-NPN為熒光探針,通過熒光競爭結合試驗,解析了MmedOBP8重組蛋白與100種氣味分子的結合能力。結果顯示,MmedOBP8的結合譜較廣,能夠結合多數(shù)參試氣味

4、分子。其中癸烷、壬烷、十一醛、乙酸乙酯、辛酸乙酯、2一十一烷酮、1-壬醇、金合歡醇、丁酸已酯、正辛烷、丁酸反-2-己烯酯、2-葵酮、2-壬酮、金合歡烯、羅勒烯、α-水芹烯、橙花叔醇與MmedOBP8的結合常數(shù)均在10μM以下,結合能力較強；
　　 4.采用同源建模的方法預測了MmedOBP8的三維結構并對結合位點進行了預測。結果顯示,MmedOBP8的三維結構中大部分為疏水性氨基酸,但同時在其結合口袋內部存在6個親水性氨基酸Gi

5、n3,His7,Asp45,Glu63,Gln65,Glu111；
　　 5.室內采用“y”型嗅覺儀測定中紅側溝繭蜂成蟲對60種不同的植物揮發(fā)物趨性行為反應。結果顯示,中紅側溝繭蜂趨向于選擇脂肪族化合物,其次是萜類化合物,對芳香族化合物反應較弱。其中對(Z)-3-己烯乙酸酯、β-紫羅蘭酮、2-十一烷酮、己醛、正辛醇、羅勒烯、橙花叔醇和香葉醇等氣味的選擇性最高,選擇率分別為80.7％、73.2％、70.9％、69.6％、67.8％

6、、74.1％、71.2％、67.9％,與對照相比差異極顯著(P<0.01)；
　　 6.將熒光競爭結合試驗結果與室內行為反應試驗結果相結合,篩選出(Z)-3-己烯乙酸酯、β-紫羅蘭酮、2-十一烷酮、1,4-二甲基苯、羅勒烯和橙花叔醇等氣味分子分別制成誘芯進行了田間罩籠誘集試驗。結果顯示,中紅側溝繭蜂對羅勒烯和(Z)-3.己烯乙酸酯的選擇性最高,校正選擇率分別為18.6％和14％,顯著高于與其它化合物,6種化合物田間條件下對中紅側