梨小食心虫普通气味受体基因的功能研究
发布时间：2021-07-10 23:38
梨小食心虫Grapholita molesta Busck是一种世界性害虫,严重危害仁果类和核果类果树。第1代和第2代幼虫危害桃树、油桃和李树等果树的幼芽,之后转移至梨园和苹果园进行为害,第3代和第4代幼虫主要以果肉为食,具有典型的季节性转移寄主危害习性。有研究发现,寄主植物挥发物组分的变化是引起这一现象的重要原因之一。梨小食心虫可以通过敏锐的嗅觉系统感知寄主植物释放的挥发物成分来识别寄主。梨小食心虫嗅觉相关基因研究主要集中在性信息素结合蛋白（pheromone binding proteins,PBPs）、气味结合蛋白（odorant binding proteins,OBPs）、化学感受蛋白（chemosensory proteins,CSPs）和气味降解酶（odorant degrading enzymes,ODEs）等,而对普通气味受体（odorant receptors,ORs）的研究较少。鉴于此,本研究通过梨小食心虫雌虫触角转录组数据,克隆获得5个Gmol ORs基因并对其序列和结构特征进行分析,利用实时荧光定量PCR技术分析Gmol ORs基因在不同发育时期（卵、幼虫、蛹...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
昆虫嗅觉识别的分子机制模拟图（Leal2013）
西北农林科技大学博士学位论文4图1-2气味受体的结构（Jacquin-JolyandMerlin2004）Fig.1-2Thestructureofodorantreceptors(Jacquin-JolyandMerlin2004)注：A：OR的一级结构；B：细胞膜上OR的三级结构。Notes:A:Aminoacidrepresentationshowingtheseventransmembranedomains.B:Three-dimensionalrepresentationinthemembrane.1.1.3气味受体的功能研究昆虫ORs的生理功能主要有两个方面：一是特异性地识别一种或一类具有相似结构的气味分子；二是将胞外的化学信号转变成电信号，并传递至神经中枢系统进行信号的加工处理，从而引起昆虫的生理和行为反应（Leal2013）。根据昆虫种类间的ORs序列的相似性以及在嗅觉识别过程中发挥的作用，将昆虫的ORs分为两类，一类是非典型气味受体（odorantreceptorco-receptor，Orco），它在不同昆虫间序列十分保守，相似性为65%~87%左右，最早命名为OR83b，现在命名为Orco（Larssonetal.2004；Jonesetal.2005；Hallemetal.2006；SatoandTouhara2008）；另一类是传统气味受体（ORx），它们在不同种类昆虫间序列高度分化，相似性为26%左右，包括普通气味受体（generalodorantreceptors，ORs）、性信息素受体（pheromonereceptors，PRs）和味觉受体（gustatoryreceptors，GRs）（Dobritsaetal.2003；Larssonetal.2004；Hallemetal.2006；CareyandCarlson2011；Fleischeretal.2018）。Orco并非单独进行识别气味化学物质，而是协同参与ORx形成异源二聚体，协助ORx到嗅觉神经树突膜上定位正确的位点，进而增强ORx对气味的敏感性（Larssonetal.2004）。通过半定量RT-PCR和实时荧光定量qRT-PCR研究发现，Orco基因主要表达在
第一章文献综述9M2和M3，胞内有1个较短的C-末端（Bentonetal.2009；Abuinetal.2011；Ratzetal.2013）。图1-3离子型受体和离子型谷氨酸受体的结构模式图（Ratzetal.2013）Fig.1-3TheschematicstructureofIRsandiGluRs(Ratzetal.2013)通过qRT-PCR及原位杂交等方法检测IRs的表达情况，发现IRs基因主要在雌、雄虫触角中表达，其他组织中也有表达（Jiaetal.2016；Yietal.2018；张夏瑄等2018），并且IRs主要表达在腔锥形感器中（Bentonetal.2009；郭梅2014；张夏瑄等2018）。功能上，IRs在嗅觉、味觉、温湿度感知等方面发挥重要的作用。果蝇DrosophilaIRs主要感受胺类和苯乙醛等化学物质；IR84a与IR8a共表达，可以感受不同酸类物质；IR25a与感知温度有关（Bentonetal.2009；Abuinetal.2011；Chenetal.2015）。目前，在鳞翅目昆虫中如棉铃虫（Liuetal.2012）、小菜蛾（孔畅仪2014）、小地老虎（Guetal.2014）、梨小食心虫（Lietal.2015）、苹果蠹蛾（Walkeretal.2016）、桃蛀螟（Jiaetal.2016）、芽广翅小卷蛾（Gonzalezetal.2017）、山毛榉卷夜蛾（Gonzalezetal.2017）、豆荚小卷蛾（Gonzalezetal.2017）、小菜蛾（Yangetal.2017）、葡萄花翅小卷蛾（Rojasetal.2018）等中也鉴定到一些IRs。1.2.4感觉神经元膜蛋白昆虫SNMPs属于CD36受体家族，一般编码520个氨基酸，具有两个跨膜结构域，分别位于N端和C端，包括1个大的胞外环、几个N-糖基化基团和二硫键，可
【参考文献】：
期刊论文
[1]梨小食心虫普通气味受体基因GmolOR20的克隆及表达分析[J]. 陈丽慧,李梅梅,陈秀琳,仵均祥,许向利. 昆虫学报. 2019(04)
[2]植物挥发物对黏虫性诱剂引诱效果的影响[J]. 蒋世雄,张蕾,程云霞,仵均祥,江幸福. 植物保护. 2019(06)
[3]糖醋酒液和性信息素对桃—苹果混栽果园中梨小食心虫的诱捕效果[J]. 翟浩,张勇,李晓军,马亚男,王丹,贾晓曼. 果树学报. 2019(02)
[4]棉铃虫离子型受体基因HarmIR8a的克隆及表达定位[J]. 张夏瑄,郭孟博,刘一鹏,王冰,王桂荣. 昆虫学报. 2018(11)
[5]8种寄主植物挥发物对橘小实蝇的引诱作用[J]. 吴健,宋学森,胡碗晴,蔡普默,陈家骅. 福建农林大学学报(自然科学版). 2018(06)
[6]三种梨小食心虫引诱剂配方的田间筛选[J]. 孔维娜,王怡,郭永福,牛国飞,柴晓晗,马瑞燕. 北方园艺. 2018(14)
[7]梨小食心虫Minus-C气味结合蛋白的分子克隆、表达谱及结合特性分析[J]. 陈秀琳,苏丽,陈丽慧,李怡萍,仵均祥,李广伟. 昆虫学报. 2018(07)
[8]梨小食心虫谷胱甘肽S-转移酶GmolGST6的基因克隆、原核表达和酶学特征[J]. 李帅,苏丽,李伯辽,李怡萍,李广伟,仵均祥. 昆虫学报. 2018(04)
[9]麦蛾气味受体OrCo基因的克隆及其表达模式分析[J]. 应益益,马敏,陆艳,刘灿,李雪刚,杨凤连. 华中农业大学学报. 2018(01)
[10]昆虫嗅觉相关蛋白的研究进展[J]. 王晓双,唐良德,吴建辉. 热带作物学报. 2017(06)
博士论文
[1]梨小食心虫嗅觉相关基因的功能研究[D]. 陈秀琳.西北农林科技大学 2018
[2]苹果小吉丁虫对寄主植物挥发物的行为反应及嗅觉相关基因功能研究[D]. 崔晓宁.西北农林科技大学 2018
[3]稻纵卷叶螟嗅觉相关蛋白的功能分析[D]. 曾芳芳.华中农业大学 2017
[4]茶尺蠖化学感受相关基因的克隆与功能研究[D]. 马龙.中国农业科学院 2016
[5]梨小食心虫识别寄主植物挥发物的分子机制[D]. 李广伟.西北农林科技大学 2016
[6]稻纵卷叶螟寄主定位及其气味结合蛋白功能的研究[D]. 孙晓.华中农业大学 2015
[7]梨小食心虫Grapholita molesta在桃、梨之间转移危害的挥发物诱导与防治指标研究[D]. 杜娟.西北农林科技大学 2015
[8]蝗虫离子型受体和信息素结合蛋白的鉴定及功能研究[D]. 郭梅.中国农业大学 2014
[9]小地老虎性信息素通讯的分子和细胞机制[D]. 谷少华.中国农业科学院 2013
[10]梨小食心虫嗅觉相关蛋白基因的分子生物学特性及其原核表达研究[D]. 张国辉.西北农林科技大学 2012
硕士论文
[1]桑螟嗅觉相关基因的鉴定、组织表达谱及体外表达的研究[D]. 宋文淼.江苏科技大学 2019
[2]梨小食心虫中肠氨肽酶N3（GmolAPN3）基因的克隆、表达及功能分析[D]. 展恩玲.西北农林科技大学 2018
[3]小菜蛾气味受体和离子型受体的克隆与表达[D]. 孔畅仪.东北林业大学 2014
[4]甜菜夜蛾嗅觉受体和感觉神经元膜蛋白基因的克隆、表达定位及功能研究[D]. 刘程程.南京农业大学 2013
[5]阿维菌素抗性小菜蛾IGluR的功能研究[D]. 施秀珍.中国农业科学院 2013
本文编号：3276875
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
昆虫嗅觉识别的分子机制模拟图（Leal2013）
西北农林科技大学博士学位论文4图1-2气味受体的结构（Jacquin-JolyandMerlin2004）Fig.1-2Thestructureofodorantreceptors(Jacquin-JolyandMerlin2004)注：A：OR的一级结构；B：细胞膜上OR的三级结构。Notes:A:Aminoacidrepresentationshowingtheseventransmembranedomains.B:Three-dimensionalrepresentationinthemembrane.1.1.3气味受体的功能研究昆虫ORs的生理功能主要有两个方面：一是特异性地识别一种或一类具有相似结构的气味分子；二是将胞外的化学信号转变成电信号，并传递至神经中枢系统进行信号的加工处理，从而引起昆虫的生理和行为反应（Leal2013）。根据昆虫种类间的ORs序列的相似性以及在嗅觉识别过程中发挥的作用，将昆虫的ORs分为两类，一类是非典型气味受体（odorantreceptorco-receptor，Orco），它在不同昆虫间序列十分保守，相似性为65%~87%左右，最早命名为OR83b，现在命名为Orco（Larssonetal.2004；Jonesetal.2005；Hallemetal.2006；SatoandTouhara2008）；另一类是传统气味受体（ORx），它们在不同种类昆虫间序列高度分化，相似性为26%左右，包括普通气味受体（generalodorantreceptors，ORs）、性信息素受体（pheromonereceptors，PRs）和味觉受体（gustatoryreceptors，GRs）（Dobritsaetal.2003；Larssonetal.2004；Hallemetal.2006；CareyandCarlson2011；Fleischeretal.2018）。Orco并非单独进行识别气味化学物质，而是协同参与ORx形成异源二聚体，协助ORx到嗅觉神经树突膜上定位正确的位点，进而增强ORx对气味的敏感性（Larssonetal.2004）。通过半定量RT-PCR和实时荧光定量qRT-PCR研究发现，Orco基因主要表达在
第一章文献综述9M2和M3，胞内有1个较短的C-末端（Bentonetal.2009；Abuinetal.2011；Ratzetal.2013）。图1-3离子型受体和离子型谷氨酸受体的结构模式图（Ratzetal.2013）Fig.1-3TheschematicstructureofIRsandiGluRs(Ratzetal.2013)通过qRT-PCR及原位杂交等方法检测IRs的表达情况，发现IRs基因主要在雌、雄虫触角中表达，其他组织中也有表达（Jiaetal.2016；Yietal.2018；张夏瑄等2018），并且IRs主要表达在腔锥形感器中（Bentonetal.2009；郭梅2014；张夏瑄等2018）。功能上，IRs在嗅觉、味觉、温湿度感知等方面发挥重要的作用。果蝇DrosophilaIRs主要感受胺类和苯乙醛等化学物质；IR84a与IR8a共表达，可以感受不同酸类物质；IR25a与感知温度有关（Bentonetal.2009；Abuinetal.2011；Chenetal.2015）。目前，在鳞翅目昆虫中如棉铃虫（Liuetal.2012）、小菜蛾（孔畅仪2014）、小地老虎（Guetal.2014）、梨小食心虫（Lietal.2015）、苹果蠹蛾（Walkeretal.2016）、桃蛀螟（Jiaetal.2016）、芽广翅小卷蛾（Gonzalezetal.2017）、山毛榉卷夜蛾（Gonzalezetal.2017）、豆荚小卷蛾（Gonzalezetal.2017）、小菜蛾（Yangetal.2017）、葡萄花翅小卷蛾（Rojasetal.2018）等中也鉴定到一些IRs。1.2.4感觉神经元膜蛋白昆虫SNMPs属于CD36受体家族，一般编码520个氨基酸，具有两个跨膜结构域，分别位于N端和C端，包括1个大的胞外环、几个N-糖基化基团和二硫键，可
【参考文献】：
期刊论文
[1]梨小食心虫普通气味受体基因GmolOR20的克隆及表达分析[J]. 陈丽慧,李梅梅,陈秀琳,仵均祥,许向利. 昆虫学报. 2019(04)
[2]植物挥发物对黏虫性诱剂引诱效果的影响[J]. 蒋世雄,张蕾,程云霞,仵均祥,江幸福. 植物保护. 2019(06)
[3]糖醋酒液和性信息素对桃—苹果混栽果园中梨小食心虫的诱捕效果[J]. 翟浩,张勇,李晓军,马亚男,王丹,贾晓曼. 果树学报. 2019(02)
[4]棉铃虫离子型受体基因HarmIR8a的克隆及表达定位[J]. 张夏瑄,郭孟博,刘一鹏,王冰,王桂荣. 昆虫学报. 2018(11)
[5]8种寄主植物挥发物对橘小实蝇的引诱作用[J]. 吴健,宋学森,胡碗晴,蔡普默,陈家骅. 福建农林大学学报(自然科学版). 2018(06)
[6]三种梨小食心虫引诱剂配方的田间筛选[J]. 孔维娜,王怡,郭永福,牛国飞,柴晓晗,马瑞燕. 北方园艺. 2018(14)
[7]梨小食心虫Minus-C气味结合蛋白的分子克隆、表达谱及结合特性分析[J]. 陈秀琳,苏丽,陈丽慧,李怡萍,仵均祥,李广伟. 昆虫学报. 2018(07)
[8]梨小食心虫谷胱甘肽S-转移酶GmolGST6的基因克隆、原核表达和酶学特征[J]. 李帅,苏丽,李伯辽,李怡萍,李广伟,仵均祥. 昆虫学报. 2018(04)
[9]麦蛾气味受体OrCo基因的克隆及其表达模式分析[J]. 应益益,马敏,陆艳,刘灿,李雪刚,杨凤连. 华中农业大学学报. 2018(01)
[10]昆虫嗅觉相关蛋白的研究进展[J]. 王晓双,唐良德,吴建辉. 热带作物学报. 2017(06)
博士论文
[1]梨小食心虫嗅觉相关基因的功能研究[D]. 陈秀琳.西北农林科技大学 2018
[2]苹果小吉丁虫对寄主植物挥发物的行为反应及嗅觉相关基因功能研究[D]. 崔晓宁.西北农林科技大学 2018
[3]稻纵卷叶螟嗅觉相关蛋白的功能分析[D]. 曾芳芳.华中农业大学 2017
[4]茶尺蠖化学感受相关基因的克隆与功能研究[D]. 马龙.中国农业科学院 2016
[5]梨小食心虫识别寄主植物挥发物的分子机制[D]. 李广伟.西北农林科技大学 2016
[6]稻纵卷叶螟寄主定位及其气味结合蛋白功能的研究[D]. 孙晓.华中农业大学 2015
[7]梨小食心虫Grapholita molesta在桃、梨之间转移危害的挥发物诱导与防治指标研究[D]. 杜娟.西北农林科技大学 2015
[8]蝗虫离子型受体和信息素结合蛋白的鉴定及功能研究[D]. 郭梅.中国农业大学 2014
[9]小地老虎性信息素通讯的分子和细胞机制[D]. 谷少华.中国农业科学院 2013
[10]梨小食心虫嗅觉相关蛋白基因的分子生物学特性及其原核表达研究[D]. 张国辉.西北农林科技大学 2012
硕士论文
[1]桑螟嗅觉相关基因的鉴定、组织表达谱及体外表达的研究[D]. 宋文淼.江苏科技大学 2019
[2]梨小食心虫中肠氨肽酶N3（GmolAPN3）基因的克隆、表达及功能分析[D]. 展恩玲.西北农林科技大学 2018
[3]小菜蛾气味受体和离子型受体的克隆与表达[D]. 孔畅仪.东北林业大学 2014
[4]甜菜夜蛾嗅觉受体和感觉神经元膜蛋白基因的克隆、表达定位及功能研究[D]. 刘程程.南京农业大学 2013
[5]阿维菌素抗性小菜蛾IGluR的功能研究[D]. 施秀珍.中国农业科学院 2013
本文编号：3276875
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