家蠶氣味結(jié)合蛋白基因時(shí)空表達(dá)的研究.pdf

1、氣味結(jié)合蛋白(OBP)與氣味信息物質(zhì)發(fā)生作用,是昆蟲產(chǎn)生嗅覺及覓食、求偶等行為反應(yīng)的第一步,具有特殊的作用和意義。家蠶的嗅覺靈敏,是研究昆蟲化學(xué)通訊的理想模型。近年來,國(guó)內(nèi)外對(duì)家蠶嗅覺相關(guān)蛋白質(zhì),如化學(xué)感受蛋白、氣味受體等進(jìn)行了廣泛的研究,但是對(duì)家蠶OBP的時(shí)空表達(dá)缺乏系統(tǒng)研究。探明OBP的表達(dá)規(guī)律不僅可進(jìn)一步闡明家蠶行為反應(yīng)的本質(zhì),為控制害蟲、開發(fā)家蠶飼養(yǎng)新技術(shù)提供理論依據(jù),而且對(duì)于研究動(dòng)物的嗅覺識(shí)別機(jī)制具有重要的啟示作用。為此,本論

2、文利用半定量RT-PCR等方法,從mRNA轉(zhuǎn)錄水平上測(cè)定家蠶不同發(fā)育階段、不同組織器官及不同食性蠶品種的7種obp基因(gobp1、gobp2、abp、abpx、pbp1、pbp2、pbp3)表達(dá)的差異。主要結(jié)果如下： (1) 在家蠶幼蟲期各組織器官中只檢測(cè)到ABP和ABPX兩種obp基因的表達(dá),其它5種obp基因在mRNA轉(zhuǎn)錄水平上則沒有檢測(cè)到任何表達(dá)。但在家蠶成蟲期7種obp基因均有不同程度表達(dá)。幼蟲與成蟲obp基因表達(dá)的差

3、異,可能與其嗅覺感受譜和嗅敏度不同有一定關(guān)系。 (2) 檢測(cè)了幼蟲頭部三個(gè)不同的發(fā)育時(shí)期ABP和ABPX基因表達(dá)。發(fā)現(xiàn)5齡取食期和熟蠶期的相對(duì)表達(dá)量高于4齡眠期。這可能與眠期嗅敏度下降有一定關(guān)系。 (3) 通過摘除觸角、下顎須等方法探討了幼蟲頭部嗅覺器官obp基因的表達(dá)情況。結(jié)果表明,5齡取食期ABP基因和ABPX基因及熟蠶期ABPX基因的相對(duì)表達(dá)量因摘除觸角或下顎須而顯著下降,而在4齡眠期摘除則對(duì)表達(dá)量無顯著影響。這說

4、明幼蟲期obp基因不僅在具有嗅覺感器的觸角和下顎須中表達(dá),而且也在頭部其他部位表達(dá)。 (4) ABP和ABPX基因不僅在具有嗅覺器的頭部表達(dá),在幼蟲的胸足、腹足、絲腺、中腸、脂肪體、馬氏管等非嗅覺器官中也普遍存在高表達(dá)。 (5) 對(duì)人工飼料和非桑植物攝食性不同的廣食、C108和豐-3個(gè)蠶品種,幼蟲期頭部ABP和ABPX基因的相對(duì)表達(dá)量均是C108最低,而其食性為中等水平。說明食性的廣、狹與obp基因表達(dá)量并無直接關(guān)系。

5、 (6) 蛹和成蟲觸角中7種obp基因均有表達(dá),但不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)存在差異。羽化前5天雌蛹GOBP2基因以及雌雄蛹的PBP2和PBP3基因沒有表達(dá),PBP1基因的表達(dá)量也很少。其余基因在從羽化前5天的蛹到羽化后4天的成蟲均有表達(dá),其中GOBP基因和PBP基因以羽化前1天及羽化當(dāng)天的表達(dá)量較高,而ABP基因各時(shí)期的表達(dá)量差別較小。雌雄之間7種obp基因在不同時(shí)期的相對(duì)表達(dá)量多數(shù)不存在顯著差異。 (7) 測(cè)定了羽化前1天雌雄

6、蠶蛹(潛成蟲)的觸角、胸足和翅中7種obp基因的表達(dá)情況。發(fā)現(xiàn)各種基因在觸角中全部表達(dá)而且相對(duì)表達(dá)量最高,其次是胸足,翅中的相對(duì)表達(dá)量最低。其中2種GOBP基因及PBP2和PBP3基因在翅中無表達(dá)。雌雄間的相對(duì)表達(dá)量多無顯著差異。 (8) 測(cè)定了羽化當(dāng)天雌雄成蟲的觸角、去觸角頭部、胸足、翅、體壁、腹末端(含外生殖器)及脂肪體等組織器官中7種obp基因的表達(dá)的差異。發(fā)現(xiàn)所有基因在觸角中均有表達(dá),而且相對(duì)表達(dá)量最高,雄性的表達(dá)量不同

7、程度高于雌性。GOBP1、ABP和PBP1三個(gè)基因在所有測(cè)定的器官組織中均有表達(dá),其余4種基因則在有些組織器官中不表達(dá)。與羽化前1天obp基因的表達(dá)情況存在一定差異。 (9) 測(cè)定了廣食、C108和豐一品種成蟲觸角中obp基因表達(dá)的差異。結(jié)果表明,GOBP基因、ABP基因及PBP1基因的相對(duì)表達(dá)量品種之間及雌雄之間差異較小,但PBP2和PBP3基因的相對(duì)表達(dá)量均是廣食和C108顯著高于豐一。 (10) 試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),ABP基