棉鈴蟲普通氣味受體基因的鑒定及功能研究.pdf

1、昆蟲是自然界中數(shù)量較多的物種，這歸功于它們生存和生殖過程中一個重要的生理功能—嗅覺系統(tǒng)。昆蟲的嗅覺系統(tǒng)經(jīng)過長期進化變得高度靈敏，它們用此來感受自然環(huán)境中的各種化學信息繼而產(chǎn)生相應的生理和行為反應，如尋找配偶、食物源和寄主、產(chǎn)卵等行為。棉鈴蟲Helicoverpa armigera是棉花蕾鈴期的重要鉆蛀性害蟲，主要蛀食蕾、花、鈴，也取食嫩葉。隨著各種作物的復種指數(shù)不斷提高，為棉鈴蟲的發(fā)生提供了豐富的食料和有利的繁殖場所，加上昆蟲抗藥性的增

2、強，導致棉鈴蟲的危害有逐年加重的趨勢。因此，尋找新的技術手段成為綜合防治棉鈴蟲的首要問題，很多學者已經(jīng)將棉鈴蟲嗅覺作為研究的重點。本研究利用PCR結合RACE技術克隆三條普通氣味受體基因的cDNA全長;利用不同的生物信息學軟件對序列進行結構預測、序列比對和進化樹分析;利用半定量RT-PCR檢測其在成蟲不同組織中的表達;利用雙極電壓鉗和觸角電位反應對其功能進行了初步探究。
　　1.克隆氣味受體的cDNA全長、序列分析、組織表達分析<

3、br>　　從棉鈴蟲觸角中克隆得到三條氣味受體基因HarmOR9、HarmOR10與HarmOR29的cDNA全長。序列分析顯示，HarmOR9全長1206 bp，編碼401個氨基酸;HarmOR10全長1173 bp，編碼390個氨基酸;HarmOR29全長1188 bp，編碼395個氨基酸。選擇已報道的鱗翅目昆蟲煙青蟲、家蠶、煙芽夜蛾和棉鈴蟲的氣味受體與本實驗克隆得到的三個氣味受體進行序列比對和進化樹分析，結果顯示這三個氣味受體基因與

4、性信息素受體區(qū)別明顯，并與其它的普通氣味受體聚類在一起。半定量RT-PCR結果顯示，HarmOR9、HarmOR10和HarmOR29均在雌雄成蟲觸角高表達。HarmOR10在雄蟲觸角中高表達于雌蟲，而HarmOR9和HarmOR29在雌雄蟲觸角中無表達差異。另外，HarmOR9在雄蟲下唇須中也有微量表達，在其他組織均不表達;HarmOR10在雌蟲生殖器中的表達也較明顯，在其他組織均不表達;HarmOR29在其他組織均不表達。
　

5、　2.確定氣味受體的特異性配體
　　在爪蟾卵母細胞結合雙電極電壓鉗的實驗中，通過對59種氣味進行實驗發(fā)現(xiàn)苯甲醛為受體基因HarmOR10的特異性配體;在濃度梯度記錄中發(fā)現(xiàn)，HarmOR10在苯甲醛濃度為0.001 mol/L時反應最強烈，即對氣味的反應達到飽和。實驗中受體HarmOR9及HarmOR29未發(fā)現(xiàn)配體氣味。
　　3.棉鈴蟲成蟲觸角的EAG分析
　　在觸角電位反應試驗中，17種揮發(fā)物均可引起棉鈴蟲成蟲產(chǎn)生EA

6、G反應。以相同地區(qū)的雌雄蟲為研究對象時，北京棉鈴蟲中除去個別的幾個氣味（如苯乙醛、肉豆蔻酸、十六（烷）酸乙酯、苯甲酸甲酯等）刺激的反應是雌蟲強于雄蟲，其余大部分氣味刺激的結果是雄蟲反應強于雌蟲;廊坊棉鈴蟲中雄蟲對所有氣味的反應都強于雌蟲，且無明顯差異。以不同地區(qū)相同性別的棉鈴蟲為研究對象時，無論是雌蟲還是雄蟲在受到氣味刺激后，廊坊地區(qū)成蟲的反應比北京地區(qū)成蟲的反應顯著，且雄蟲的反應比雌蟲的反應更靈敏一些。HarmOR10半定量的結果顯示