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《植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集》2011年
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特异结合EβF的气味结合蛋白在蚜虫及其天敌等6种昆虫中的表达

范佳  Sophie Vandermoten  Frederic Francis  刘勇  陈巨莲  程登发  
【摘要】:在农业害虫及其天敌对各自寄主寻找和定位行为过程中,嗅觉起重要作用。在蚜虫及其天敌嗅觉分子机制研究领域,蚜虫报警激素(E)-β-法尼烯(EβF)是重要研究对象。已有报道豌豆蚜的气味结合蛋白ApisOBP3对EβF具有特异的亲和能力,因此,OBP3被认为是蚜虫感知EβF的气味结合蛋白之一。OBP3在蚜虫中十分保守,也说明该蛋白在蚜虫的嗅觉感受过程中具有十分重要的生理功能。开展多种蚜虫及其天敌等昆虫的EβF感受机制的研究,对了解报警信息素驱避蚜虫和吸引天敌的作用机理、开发基于EBF的"推一拉技术"的害虫综合治理策略具有重要的理论与应用价值。本研究以昆虫对EβF的嗅觉行为为背景,选取对EβF具有不同反应的6种昆虫,即麦长管蚜、甘蓝蚜、枫长镰管蚜、异色瓢虫、黑带食蚜蝇、长尾管蚜蝇等为实验对象,利用ApisOBP3的cDNA序列设计特异及简并引物,检测各实验对象OBP3蛋白表达情况;构建OBP3重组蛋白表达载体,进行蛋白表达;测定枫长镰管蚜对EβF嗅觉行为反应。通过基因克隆、蛋白表达等技术手段及后续的配体结合实验,证明能够识别和结合EβF的OBP3在6个实验对象体内均有表达,为上述昆虫对EβF的识别提供了分子生物学依据。全部序列与豌豆蚜ApisOBP3序列一致性达到95%以上,具有昆虫OBP蛋白典型的6个保守半胱氨酸残基。以上获得的相关序列已提交NCBI Genbank数据库(SubmissionNo.:1427784),相关数据将于2012年公开。麦长管蚜利用EβF作为报警信息素,雌性黑带食蚜蝇及异色瓢虫成虫利用EβF作为利它素虫;而OBP3在其他实验对象中的表达,则说明EβF可能具有更多的生理功能。甘蓝蚜自体挥发物组分包含5%的EβF,并且,其机体内存在识别EβF的机制,却对环境中的EβF不敏感,推测甘蓝蚜可能通过对EβF有无的判断,区分组分类似的分别来自于十字花科寄主植物和同类的挥发物;枫长镰管蚜不分泌EβF,但对自体挥发物具有报警信息素反应;枫长镰管蚜对外源EβF具有明确地回避反应,可能与迁飞过程中寄主识别及更有效地逃避被捕食等有关;雄性黑带食蚜蝇及长尾管蚜蝇可能通过EβF(来自于植物或蚜虫)判断蜜源,雄性黑带食蚜蝇对EβF的趋性有助于提高其在生育期遇见雌蝇发生交尾的概率。

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