【摘要】：嗅觉系统在蚊虫的觅食、择偶、选择产卵场所、躲避天敌等过程中至关重要。参与嗅觉信号传导过程的主要因子包括气味结合蛋白(OBPs)、气味受体(ORs)、亲离子受体(IRs)、气味降解酶(ODEs)等。其中,气味受体是嗅觉信号传导过程的核心。因此,解析蚊虫ORs的功能,将为开发新的蚊虫防控措施提供理论依据。截止目前,冈比亚按蚊、埃及伊蚊、致卷库蚊和白纹伊蚊等蚊虫的ORs基因已经完成全基因组鉴定,但中华按蚊的ORs基因尚未报道。本研究基于中华按蚊的基因组数据,在全基因组水平上鉴定ORs基因,并进行生物信息学分析;通过RT-PCR技术分析气味受体基因在雌、雄蚊不同组织中的表达情况,筛选性别和组织特异表达的ORs基因。主要研究内容和结果如下:(1)中华按蚊ORs基因的全基因组鉴定以冈比亚按蚊、埃及伊蚊和黑腹果蝇的气味受体基因为询问序列,通过BLAST比对和HMM模型对中华按蚊基因组进行同源性搜索和比较分析,最终获得58个候选ORs基因,所有基因均有完整的开放阅读框,没有假基因。根据与冈比亚按蚊ORs基因的同源性,将中华按蚊ORs基因命名为AsOR1-AsOR77。(2)中华按蚊ORs直系同源基因的鉴定将中华按蚊AsORs基因作为询问序列,搜索冈比亚按蚊、埃及伊蚊和致卷库蚊基因组数据库,鉴定出AsORs基因在这三种蚊虫中的1:1直系同源基因个数分别为42、18和13个。在中华按蚊、冈比亚按蚊和致卷库蚊中1:1:1直系同源基因关系的有6个,在中华按蚊、冈比亚和埃及伊蚊中1:1:1直系同源基因有9个,在中华按蚊、冈比亚按蚊、埃及伊蚊和致卷库蚊有1:1:1:1直系同源基因的有8个。(3)中华按蚊ORs的特征分析、基因结构及Scaffold分布对AsORs基因的蛋白质编码序列分析发现,AsORs的分子量大小在40-54KDa之间,等电点为5.36-9.50,均无信号肽,均为疏水性蛋白,亚细胞定位于细胞质膜上,大多数基因都是7次跨膜,大部分AsORs的C端都存在SYS和WY保守基序。所有的AsORs基因都有1-7个不等的外显子,外显子数目在3-6个的AsORs基因的占总基因的70%。AsORs基因的内含子最小为23bp,最大为3790bp,内含子大小在1-100bp占总数的78%。AsORs基因分布在18个scaffold上,其中分布在scaffold14的AsORs基因有13个,有scaffold9上只分布有1个AsORs基因,且大部分AsORs基因在染色体上成簇分布。(4)中华按蚊ORs的系统发生分析和选择压力分析通过构建中华按蚊、冈比亚按蚊、埃及伊蚊和致卷库蚊ORs基因的系统发育树发现,埃及伊蚊和致卷库蚊的40个ORs基因单独形成一支,中华按蚊和冈比亚按蚊的23个基因也单独形成一支,其他基因分散在整个进化树中。进化树上显示节点值大于70%,不同支分上的基因数目差异较大,聚集ORs基因最多的有45个,最少的有7个。用PAML对中华按蚊和冈比亚按蚊成对直系同源ORs基因进行Ka/Ks计算分析发现,所有AsORs基因的Ka/Ks1,呈现出纯化选择。(5)中华按蚊ORs在不同组织中的表达用RT-PCR方法研究了AsORs基因在雌、雄成蚊的触角、下颚须、喙、足和四龄幼虫中的表达情况。结果发现在雌、雄蚊中表达的AsORs基因分别为47和37个,在幼虫中有16个基因。与雄蚊相比,有10个AsORs在雌蚊中特异性表达,而只有AsOR9在雄蚊中特异表达。在雌蚊中,触角有44个基因表达,下颚须中有11个表达,喙中有13个基因表达,足中有3个基因表达;在雄蚊中,触角、下颚须、喙中分别有30、17和7个基因表达。在雄蚊虫的足中没有检测到AsORs基因的表达。本文在全基因组的水平上鉴定了气味受体ORs基因,并进行生物信息学分析和组织表达分析,这将有助于理解中华按蚊ORs基因的进化也为嗅觉机制的研究提供参考基因。
【学位授予单位】：重庆师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q963
【图文】：
12图 1.1 昆虫嗅觉反应模式图[22]气味结合蛋白首次在多音天蚕中被报道[19]，它是一类游离在感器淋巴液中的小分子的水溶性蛋白，氨基酸大小在 120~150 个之间，分子量约为 16kDa，
ORs基因鉴定情况
【参考文献】
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1 杜立啸;刘杨;王桂荣;;昆虫外周嗅觉系统信号转导机制研究进展[J];中国科学:生命科学;2016年05期
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3 付文博;陈斌;;中国蚊科分类研究新进展[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2015年01期
4 郑学礼;;我国蚊媒研究概况[J];中国病原生物学杂志;2014年02期
5 ZHANG Tian-tao;WANG Wei-xuan;ZHANG Zi-ding;ZHANG Yong-jun;GUO Yu-yuan;;Functional Characteristics of a Novel Chemosensory Protein in the Cotton Bollworm Helicoverpa armigera (Hübner)[J];Journal of Integrative Agriculture;2013年05期
6 林寿远;孔庆鑫;沈智勇;邱丽华;韦凌娅;倪晓平;;北海市致倦库蚊对5种杀虫剂的抗药性监测[J];医学动物防制;2011年04期
7 张家林;吴明生;陈建明;;合肥市淡色库蚊对5种常用杀虫剂的抗药性及防制对策研究[J];中国媒介生物学及控制杂志;2008年05期
8 巩中军;周文武;祝增荣;程家安;;昆虫嗅觉受体的研究进展[J];昆虫学报;2008年07期
9 蔡松武;林立丰;段金花;阴伟雄;;广东省白纹伊蚊抗药性现状与抗性治理对策[J];中国媒介生物学及控制杂志;2006年04期
10 任樟尧;朱江;杨天赐;;浙江省淡色/致倦库蚊不同地理株对5种常用杀虫剂的抗性调查及防制对策[J];中国媒介生物学及控制杂志;2006年04期
本文编号：
2728047
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