白紋伊蚊氣味結(jié)合蛋白(OBP)基因的克隆和功能分析.pdf

1、白紋伊蚊Aedes albopictus是我國登革熱和登革出血熱的主要傳播媒介，也是城市滅蚊的主要對象。目前，對白紋伊蚊進行化學(xué)防治一直是控制登革熱流行的主要手段，然而，隨著蚊蟲抗藥性的出現(xiàn)和抗藥性水平的不斷增高，防治效果受到影響，同時，化學(xué)殺蟲劑對環(huán)境造成的污染也一直是無法避免的問題。因此，近年來，如何有效利用白紋伊蚊的生理行為特點，發(fā)展新的防治方法已日益受到關(guān)注。
　　 以往的研究發(fā)現(xiàn)，蚊蟲對宿主的吸血習(xí)性是以嗅覺為基礎(chǔ)，并

2、由遺傳基因所決定。蚊蟲吸血行為的嗅覺機制中，多種蛋白參與了蚊蟲對宿主氣味分子的識別和定位過程。在這些蛋白中，氣味結(jié)合蛋白(odorant-binding protein，OBP)數(shù)量最多，它位于觸角感器的淋巴液中，直接與外界環(huán)境中成千上萬的氣味分子接觸。氣味分子一般為脂溶性的化合物，必須與OBP結(jié)合才能穿過親水性的觸角感器淋巴液，到達神經(jīng)樹突膜上的氣味受體，產(chǎn)生動作電位。OBP識別和結(jié)合氣味分子是蚊蟲感受宿主氣味的第一步，在蚊蟲尋找血源

3、定位宿主的過程中起重要作用。目前國內(nèi)外對蚊蟲OBP的研究主要集中在岡比亞按蚊上，也有少量關(guān)于埃及伊蚊、致倦庫蚊和白紋伊蚊的報道，其中白紋伊蚊OBP的研究報道僅有3個基因序列被識別且沒有更深入的研究。因此，白紋伊蚊的高度嗜人血習(xí)性可能與哪些OBP基因有關(guān)，又是哪些OBP基因參與了白紋伊蚊重復(fù)吸血的獨特生理過程，這些都不清楚。而OBP基因作用于白紋伊蚊嗜血行為中感受宿主氣味的第一步，因此找到這些與其吸血行為相關(guān)的OBP基因并明確其功能是揭示

4、白紋伊蚊吸血行為嗅覺機制的突破口，對于闡明白紋伊蚊吸血習(xí)性的內(nèi)在分子機制具有重要的意義。更重要的是，對白紋伊蚊吸血習(xí)性內(nèi)在機制的闡明，也為發(fā)展新的防治方法干擾白紋伊蚊-人宿主之間的聯(lián)系，從而阻斷蚊媒病的流行提供了新的思路和途徑。
　　 本研究結(jié)果如下：
　　 (1)通過構(gòu)建白紋伊蚊雌蚊的觸角cDNA文庫，克隆得到2個氣味結(jié)合蛋白核酸序列，分別與埃及伊蚊OBP56a和56e具有大于80％的相似度，命名為AealOBP1和A

5、ealOBP2；另外還得到2個嗅覺受體、1個氣味受體、1個味覺受體和3個荷爾蒙受體的基因核酸序列，都與埃及伊蚊相關(guān)基因的相似性最高。
　　 (2)通過設(shè)計簡并引物，對白紋伊蚊雌蚊觸角cDNA進行擴增，得到6個OBP基因序列，其中1個與文庫中發(fā)現(xiàn)的AealOBP1序列相重合，剩余5個OBP基因序列分別與埃及伊蚊、致倦庫蚊和岡比亞按蚊OBP基因序列具有大于75％的相似性，命名為AealOBP3至AealOBP7；
　　 (3

6、)實時定量PCR檢測10個OBP(AealOBP1、AealOBP3～7、AealOBP46、AealOBP67和AealOBP68)基因在雌蚊吸血前后和雄蚊頭部起始表達量的差異，其中AealOBP1、AealOBP4和AealOBP5基因在吸血前后雌蚊頭部和雌雄蚊頭部表達無顯著差異；飽血雌蚊頭部AealOBP6、AealOBP46和AealOBP68的表達量明顯多于未吸血雌蚊頭部，且AealOBP67和AealOBP46在雄蚊頭部的表