果蝇嗅觉受体Or82a及飞蝗嗅觉受体LmigOR3的功能研究

发布时间：2018-03-28 06:13

  本文选题：东亚飞蝗　切入点：嗅觉受体　出处：《中国农业大学》2017年博士论文

【摘要】：本研究论文选用1个黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)OR和1个东亚飞蝗(Locusta migratoria)OR作为研究对象初步探讨它们的基本性质特点和生物学功能。主要结果如下:Ⅰ.黑腹果蝇Or82a的功能单感器记录(Single Sensillum Recordings,SSR)实验证明果蝇虫体体表物质香叶基丙酮(Geranyl Acetone)能够激起Or82a强烈的电生理反应,甚至在0.1%的低浓度下仍然能激起明显的电生理反应,将Or82a基因敲除后,会失去这种反应,Or82a基因挽救后,又会恢复这种反应。Or82a基因敲除后的雄果蝇对野生型雌果蝇的求偶指数与野生型雄果蝇对野生型雌果蝇的求偶指数相比显著升高,Or82a基因挽救后,求偶指数又降低至野生型水平,表明Or82a确实参与到了雄果蝇的性行为中。在1:5000稀释度香叶基丙酮存在情况下突变体雄果蝇对野生型雌果蝇的求偶指数与对照不添加香叶基丙酮的情况下野生型雄果蝇对野生型雌果蝇的求偶指数之间没有显著性差异。综合以上研究结果可得出结论:Or82a可检测虫体体表物质香叶基丙酮,低浓度的香叶基丙酮可抑制雄果蝇的求偶行为。Ⅱ.利用果蝇转基因技术探讨LmigOR3的功能从东亚飞蝗四龄蝗蝻触角均一化cDNA文库中筛选到4个候选的OR基因,分别命名为LmigOR3、LmigOR4、LmigOR5 和 LmigOR6;LmigOR3 和 LmigOR4 是全长序列,分别为 1242bp和1212 bp,分别编码413个和403个氨基酸,经过跨膜区预测,这2个蛋白均包含7个跨膜区,具有昆虫嗅觉受体的典型特征;LmigOR5和LmigOR6是非全长序列,均缺少上游部分序列,利用5' RACE方法可获得缺少的序列得到全长,结果表明LmigOR5全长1227 bp,编码408个氨基酸,LmigOR6全长1236bp,编码411个氨基酸,经过跨膜区预测,这2个蛋白也均包含7个跨膜区,具有昆虫嗅觉受体的典型特征。RT-PCR分析表明,LmigOR3、LmigOR4、LmigORR5和LmigOR6均特异地表达于飞蝗触角中,在口器、翅、跗节、中肠中无表达。RNA原位杂交结果表明LmigOR3和LmigOR4表达在属于毛形感器的神经元中,LmigOR5和LmigOR6表达在属于锥形感器的神经元中。将LmigOR3连接到pUAST中构建转化载体UAS-LmigOR3,将UAS-LmigOR3注射到白眼果蝇突变体Or67dGAL4的卵中,筛选红眼果蝇,获得转基因果蝇品系UAS-LmigOR3,LmigOR3将特异地表达于果蝇的毛形感器T1神经元中,利用单感器记录技术记录LmigOR3对185种气味分子的反应,结果表明在10%(vol/vol或者wt/vol)浓度下有55种气味分子可引起LmigOR3反应,其中有18种气味分子可引起强烈反应(△spikes/s≥20),这18种气味分子主要分为3类,即酮类、酯类和杂环类,3-辛酮是最强的配体。综合以上研究结果可得出结论:表达于毛形感器神经元的LmiggOR3是一个宽调节的嗅觉受体,与果蝇、蚊子、蚕蛾(Bombyx mori)中表达于毛形感器的OR是窄调节受体的结论不同,暗示飞蝗的嗅觉受体对气味分子的编码可能有自己独特的特征。
[Abstract]:In this paper, a Drosophila melanogaster)OR and a Locusta migratoria)OR of Drosophila melanogaster and a Locusta migratoria)OR were selected to study their basic properties and biological functions. The main results are as follows: 鈪，

本文编号：1675087