粘虫嗅觉相关基因的表达模式及MsepOR13功能研究
发布时间：2020-12-26 05:54
嗅觉在昆虫种群繁殖和生存中起着至关重要的作用,因此嗅觉相关基因的鉴定对丰富和完善昆虫化学通讯系统的研究具有重要意义。粘虫Mythmna separata是我国重要的农业害虫,可取食16科104种植物。本研究采用RNA-seq技术对粘虫雌雄蛾触角转录组进行测序,分别获得71.71、66.42、63.37、60.56、57.64和67.21 M个Clean Reads,每个数据量都大于8 G,Q30值大于90%。将同一组织的3次生物重复合并组装,分别获得326,538（平均长度608 bp）转录本和132,454（平均长度1021 bp）个Unigenes,其中200-500 bp长度的基因最多。将所获得的基因在7大数据库中进行比对,其中在NR数据库中注释到的基因数最多,占总基因数的28.40%,其次为GO数据库（24.03%）和Pfam数据库（23.9%）。GO注释之后,发现在分子功能中,具有结合（17487/54.92%）和催化活性（12190/38.29%）的基因数量最多,这与昆虫触角的功能特性是一致的。进一步对上述触角转录组数据注释和分析,共鉴定出57个ORs基因（包括5个PRs基...
【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】：115 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
昆虫嗅觉识别原理图（Britoetal.2016）
图 1-2 猪 OBP1、家蚕 PBP1 和甘蓝夜蛾 CSP2 蛋白三维结构图（Pelosi et al. 2014）Fig. 1-2 Three-dimensional structures of pig OBP 1, Bombyx mori PBP1 and Mamestra brassicae CSP2.1.1.2.2 表达及功能特性目前已经通过结合实验和 CSPs 在昆虫嗅觉神经元周围的大量表达证实，CSPs 参与了昆虫化学信号的过程。即使 CSPs 与气味分子的结合能力没有 OBPs 强，但也表现出来明显的选择性。与 OBPs 相比，CSPs 在昆虫组织中的分布更广，除了触角等主要的感觉器官外，一些 CSPs 也分布在非感觉器官中，它们被认为参与了不同的生理功能，包括昆虫的生长发育和分化（Nomura et al. 1992；Jacquin-Joly et al. 2001；Zhou et al. 2013）。比如蜜蜂 CSP5 被发现在卵巢和卵中，可能参与胚胎的生长发育（Maleszka et al. 2007）。棉铃虫和烟青虫 Helicoverpa assulta 的 CSP4 在喙管中大量表达，可能作为表面活化剂帮助昆虫吮吸（Liu et al. 2014a）。蟑螂 CSPs 基因家族中的 p10 基因能够促进足的再生（Kitabayashi et al. 1998；Nomura et al. 1992）。除了 OBPs 被发现在性腺中表达外，CSPs在甘蓝夜蛾 Mamestra brassicae（Jacquin-Joly et al. 2001），家蚕（Dani et al. 2011）和小
界信号；一个异源三聚体传感器（G 蛋白）和一个效应酶，例如磷脂酶 C 或腺苷酸环化酶，能对第二步信息进行整合，如肌醇 1,4,5-三磷酸盐（InsP3）或 AMP 循环（cAMP）（Krieger and Breer 1999；Breer 2003）。这些蛋白具有 7 个跨膜区（transmembraneregions，TMs）并且蛋白 N-端在细胞外，C-端位于细胞质内（图 1-3A）（Buck and Axel1991）。7 个跨膜区域具有高度疏水的氨基酸，并形成 7 个 -螺旋束组成受体中心。这个球状结构是所有 GPCRs 的共同特征（图 1-3B）。TMs 区域被 6 个环链接，3 个在细胞外 3 个在细胞质内。GPCR 的这种结构首次在牛视紫红质中通过晶体结构测定（Palczewski et al. 2000）。GPCRs 结合配体范围比较广，从小的有机分子、核苷酸、脂类和多肽类到大分子如蛋白质类。但关于配体结合的精确位点尚不清楚，配体结合区域可能包括跨膜区域形成的袋装结构和外部的环状结构。环的长度和末端部分形成对配体和 G-蛋白的特异功能（Palczewski et al. 2000），具体就是视紫红质的第二个外环除与配体视黄醇有关外，与细胞外区域有更广泛的联系。通过结合，受体经历了构象变化，如 TMs 位置的改变和内部环结构的变化。这些变化导致 G-蛋白受体结合位点更开放的构象，然后 G-蛋白激活引起细胞内反应的藕联。
【参考文献】：
期刊论文
[1]昆虫外周嗅觉系统信号转导机制研究进展[J]. 杜立啸,刘杨,王桂荣. 中国科学:生命科学. 2016(05)
[2]棉铃虫齿唇姬蜂嗅觉受体基因CchlOrco的克隆及组织表达谱分析[J]. 董钧锋,宋月芹,孙九光,闫志宁,孙亚兰,王琛柱. 昆虫学报. 2015(06)
[3]丁香酚对赤拟谷盗的生物活性[J]. 韩群鑫,黄寿山. 重庆师范大学学报(自然科学版). 2009(03)
[4]粘虫Mythimna separata Walker性引诱剂研究初报[J]. 魏志洪,潘法明. 昆虫学报. 1985(03)
硕士论文
[1]棉铃虫引诱物质测定与引诱剂配方设计[D]. 徐永伟.河南农业大学 2004
本文编号：2939162
【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】：115 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
昆虫嗅觉识别原理图（Britoetal.2016）
图 1-2 猪 OBP1、家蚕 PBP1 和甘蓝夜蛾 CSP2 蛋白三维结构图（Pelosi et al. 2014）Fig. 1-2 Three-dimensional structures of pig OBP 1, Bombyx mori PBP1 and Mamestra brassicae CSP2.1.1.2.2 表达及功能特性目前已经通过结合实验和 CSPs 在昆虫嗅觉神经元周围的大量表达证实，CSPs 参与了昆虫化学信号的过程。即使 CSPs 与气味分子的结合能力没有 OBPs 强，但也表现出来明显的选择性。与 OBPs 相比，CSPs 在昆虫组织中的分布更广，除了触角等主要的感觉器官外，一些 CSPs 也分布在非感觉器官中，它们被认为参与了不同的生理功能，包括昆虫的生长发育和分化（Nomura et al. 1992；Jacquin-Joly et al. 2001；Zhou et al. 2013）。比如蜜蜂 CSP5 被发现在卵巢和卵中，可能参与胚胎的生长发育（Maleszka et al. 2007）。棉铃虫和烟青虫 Helicoverpa assulta 的 CSP4 在喙管中大量表达，可能作为表面活化剂帮助昆虫吮吸（Liu et al. 2014a）。蟑螂 CSPs 基因家族中的 p10 基因能够促进足的再生（Kitabayashi et al. 1998；Nomura et al. 1992）。除了 OBPs 被发现在性腺中表达外，CSPs在甘蓝夜蛾 Mamestra brassicae（Jacquin-Joly et al. 2001），家蚕（Dani et al. 2011）和小
界信号；一个异源三聚体传感器（G 蛋白）和一个效应酶，例如磷脂酶 C 或腺苷酸环化酶，能对第二步信息进行整合，如肌醇 1,4,5-三磷酸盐（InsP3）或 AMP 循环（cAMP）（Krieger and Breer 1999；Breer 2003）。这些蛋白具有 7 个跨膜区（transmembraneregions，TMs）并且蛋白 N-端在细胞外，C-端位于细胞质内（图 1-3A）（Buck and Axel1991）。7 个跨膜区域具有高度疏水的氨基酸，并形成 7 个 -螺旋束组成受体中心。这个球状结构是所有 GPCRs 的共同特征（图 1-3B）。TMs 区域被 6 个环链接，3 个在细胞外 3 个在细胞质内。GPCR 的这种结构首次在牛视紫红质中通过晶体结构测定（Palczewski et al. 2000）。GPCRs 结合配体范围比较广，从小的有机分子、核苷酸、脂类和多肽类到大分子如蛋白质类。但关于配体结合的精确位点尚不清楚，配体结合区域可能包括跨膜区域形成的袋装结构和外部的环状结构。环的长度和末端部分形成对配体和 G-蛋白的特异功能（Palczewski et al. 2000），具体就是视紫红质的第二个外环除与配体视黄醇有关外，与细胞外区域有更广泛的联系。通过结合，受体经历了构象变化，如 TMs 位置的改变和内部环结构的变化。这些变化导致 G-蛋白受体结合位点更开放的构象，然后 G-蛋白激活引起细胞内反应的藕联。
【参考文献】：
期刊论文
[1]昆虫外周嗅觉系统信号转导机制研究进展[J]. 杜立啸,刘杨,王桂荣. 中国科学:生命科学. 2016(05)
[2]棉铃虫齿唇姬蜂嗅觉受体基因CchlOrco的克隆及组织表达谱分析[J]. 董钧锋,宋月芹,孙九光,闫志宁,孙亚兰,王琛柱. 昆虫学报. 2015(06)
[3]丁香酚对赤拟谷盗的生物活性[J]. 韩群鑫,黄寿山. 重庆师范大学学报(自然科学版). 2009(03)
[4]粘虫Mythimna separata Walker性引诱剂研究初报[J]. 魏志洪,潘法明. 昆虫学报. 1985(03)
硕士论文
[1]棉铃虫引诱物质测定与引诱剂配方设计[D]. 徐永伟.河南农业大学 2004
本文编号：2939162
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/dzwbhlw/2939162.html
