农业昆虫与害虫防治专业优秀论文甜菜夜蛾和斜纹夜蛾性信息素感受相关蛋白的分子克隆、定量分析及原核表达关键词：甜菜夜蛾斜纹夜蛾信息素结合蛋白嗅觉受体蛋白原核表达分子克隆摘要：昆虫在长期进化过程中形成了高度灵敏的嗅觉系统，并以此来感受自然环境中的各种化学信息，产生相应的生理和行为反应，如寻找配偶、食物源和栖息场所、产卵行为、逃避危险或者不适合的栖息地和寄主等，因此嗅觉系统对于昆虫的生命活动至关重要。将昆虫嗅觉应用于害虫防治，已成为害虫管理的一个重要手段，并将在未来害虫治理中起到越来越重要的作用。甜菜夜蛾和斜纹夜蛾是世界性分布的重要农业害虫，危害很多种粮食和蔬菜作物，生产上主要依靠化学防治，但由于害虫抗药性以及蔬菜等作物的无公害防治要求，迫切需要寻求新的防治技术。这两种夜蛾雌虫性信息素组分已得到鉴定，并成功用于田间种群的预测预报，但将性信息素直接用于害虫的大量诱杀或交配干扰，防治效果并不理想。因此，深入研究蛾类昆虫性信息素通讯的分子机制，弄清性信息素感受相关蛋白及其功能，必将有助于针对特定嗅觉蛋白设计和开发更为高效的两性通讯的调控技术，服务于蔬菜和粮食的无公害生产。本文对甜菜夜蛾和斜纹夜蛾性信息素感受相关蛋白进行了研究，主要结果如下：1.甜菜夜蛾信息素结合蛋白基因的克隆和序列分析通过比较几种已发表夜蛾科昆虫的信息素结合蛋白(PBPs)氨基酸序列，设计合成一对简并性引物，利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)技术从甜菜夜蛾雄虫触角扩增得到2个分别为275bp和281bp的cDNA片段SexigPBP1和SexigPBP2。随后，利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术进行两个cDNA全序列克隆，SexigPBP1cDNA全序列为1，077bp，SexigPBP2为819bp。S.exigua的2个PBP基因推导的氨基酸序列与己知其它鳞翅目昆虫PBP具有较高的同源性，但彼此间的同源性为44％。以基因组DNA为模板进行扩增后，发现S.exigua的2个PBP基因具有相同的intron/extron结构，各含有2个内含子，并且内含子具有典型的GT-AG结构。SexigPBPJ在Glu45和Leu46之间插入一个87bp的内含子；在Asp105内插入第二个内含子，长142bp。SexigPBP2在Glu49和Met50之间插入一个295bp的内含子；在Asp110内插入第二个内含子，长644bp。RT-PCR结果表明SexigPBP1和SexigPBP2在雌雄虫触角内均有表达，但在其他组织中不表达。进一步用实时定量PCR技术比较了雌雄蛾触角内两个PBP基因的表达水平，结果发现，雌蛾触角内的SexigPBP1和SexigPBP2的表达水平仅为雄蛾的39％和73％。2.斜纹夜蛾信息素结合蛋白基因的克隆和序列分析利用RT-PCR和RACE技术，从斜纹夜蛾雄蛾触角扩增得到2个信息素结合蛋白(PBPs)cDNA全序列：SlitPBP1和SlitPBP2。SlitPBP1全序列为1，085bp，编码164个氨基酸，N-端头23个氨基酸为预测的信号肽，其后的成熟蛋白由141个氨基酸组成，预测分子量为16,285Da，等电点为5.14。SlitPBP2全长804bp，编码170个氨基酸，最初27个氨基酸为信号肽，143个氨基酸组成的成熟蛋白预测分子量为15,998Da，等电点为4.92。2个PBP基因推导的氨基酸序列与已知其它鳞翅目昆虫PBP具有较高的同源性，两者彼此之间的同源性为45％。SlitPBP1和SlitPBP2内各含有2个内含子，并且内含子具有典型的GT-AG结构。SlitPBP1在Glu45和Leu46之间插入一个76bp的内含子；在Asp105内插入第二个内含子，长104bp。SlitPBP2在Glu49租Met50之间插入一个437bp的内含子；在---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---Asp110内插入第二个内含子，长1，251bp。可见，PBP2的内含子比PBP1长得多，同一个基因第二个内含子明显比第一个长。RT-PCR结果表明SlitPBP1和SlitPBP2仅在雌雄虫触角内表达。进一步用实时定量PCR技术比较了雌雄虫触角内SlitPBP1和SlitPBP2的表达水平，结果发现，雌蛾触角内的SlitPBP1和SlitPBP2的表达水平仅为雄蛾的2.1％和7.0％。搜集现已报道的鳞翅目昆虫PBP，利用Mega3.1软件进行系统进化分析，结果显示夜蛾科昆虫的PBP被清楚地分为三个组，本研究发现的SexigPBP1和SlitPBP1同属于第二组(Group2)，SexigPBP2和SlitPBP2同属于第三组(Group3)。3甜菜夜蛾信息...