嗅覺(jué)在昆蟲(chóng)種群繁殖和生存中起著至關(guān)重要的作用,因此嗅覺(jué)相關(guān)基因的鑒定對(duì)豐富和完善昆蟲(chóng)化學(xué)通訊系統(tǒng)的研究具有重要意義。粘蟲(chóng)Mythmna separata是我國(guó)重要的農(nóng)業(yè)害蟲(chóng),可取食16科104種植物。本研究采用RNA-seq技術(shù)對(duì)粘蟲(chóng)雌雄蛾觸角轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測(cè)序,分別獲得71.71、66.42、63.37、60.56、57.64和67.21 M個(gè)Clean Reads,每個(gè)數(shù)據(jù)量都大于8 G,Q30值大于90%。將同一組織的3次生物重復(fù)合并組裝,分別獲得326,538（平均長(zhǎng)度608 bp）轉(zhuǎn)錄本和132,454（平均長(zhǎng)度1021 bp）個(gè)Unigenes,其中200-500 bp長(zhǎng)度的基因最多。將所獲得的基因在7大數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行比對(duì),其中在NR數(shù)據(jù)庫(kù)中注釋到的基因數(shù)最多,占總基因數(shù)的28.40%,其次為GO數(shù)據(jù)庫(kù)（24.03%）和Pfam數(shù)據(jù)庫(kù)（23.9%）。GO注釋之后,發(fā)現(xiàn)在分子功能中,具有結(jié)合（17487/54.92%）和催化活性（12190/38.29%）的基因數(shù)量最多,這與昆蟲(chóng)觸角的功能特性是一致的。進(jìn)一步對(duì)上述觸角轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)注釋和分析,共鑒定出57個(gè)ORs基因（包括5個(gè)PRs基... 

【文章來(lái)源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

昆蟲(chóng)嗅覺(jué)識(shí)別原理圖（Britoetal.2016）

圖 1-2 豬 OBP1、家蠶 PBP1 和甘藍(lán)夜蛾 CSP2 蛋白三維結(jié)構(gòu)圖（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 表達(dá)及功能特性目前已經(jīng)通過(guò)結(jié)合實(shí)驗(yàn)和 CSPs 在昆蟲(chóng)嗅覺(jué)神經(jīng)元周?chē)拇罅勘磉_(dá)證實(shí)，CSPs 參與了昆蟲(chóng)化學(xué)信號(hào)的過(guò)程。即使 CSPs 與氣味分子的結(jié)合能力沒(méi)有 OBPs 強(qiáng)，但也表現(xiàn)出來(lái)明顯的選擇性。與 OBPs 相比，CSPs 在昆蟲(chóng)組織中的分布更廣，除了觸角等主要的感覺(jué)器官外，一些 CSPs 也分布在非感覺(jué)器官中，它們被認(rèn)為參與了不同的生理功能，包括昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育和分化（Nomura et al. 1992；Jacquin-Joly et al. 2001；Zhou et al. 2013）。比如蜜蜂 CSP5 被發(fā)現(xiàn)在卵巢和卵中，可能參與胚胎的生長(zhǎng)發(fā)育（Maleszka et al. 2007）。棉鈴蟲(chóng)和煙青蟲(chóng) Helicoverpa assulta 的 CSP4 在喙管中大量表達(dá)，可能作為表面活化劑幫助昆蟲(chóng)吮吸（Liu et al. 2014a）。蟑螂 CSPs 基因家族中的 p10 基因能夠促進(jìn)足的再生（Kitabayashi et al. 1998；Nomura et al. 1992）。除了 OBPs 被發(fā)現(xiàn)在性腺中表達(dá)外，CSPs在甘藍(lán)夜蛾 Mamestra brassicae（Jacquin-Joly et al. 2001），家蠶（Dani et al. 2011）和小

界信號(hào)；一個(gè)異源三聚體傳感器（G 蛋白）和一個(gè)效應(yīng)酶，例如磷脂酶 C 或腺苷酸環(huán)化酶，能對(duì)第二步信息進(jìn)行整合，如肌醇 1,4,5-三磷酸鹽（InsP3）或 AMP 循環(huán)（cAMP）（Krieger and Breer 1999；Breer 2003）。這些蛋白具有 7 個(gè)跨膜區(qū)（transmembraneregions，TMs）并且蛋白 N-端在細(xì)胞外，C-端位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)（圖 1-3A）（Buck and Axel1991）。7 個(gè)跨膜區(qū)域具有高度疏水的氨基酸，并形成 7 個(gè) -螺旋束組成受體中心。這個(gè)球狀結(jié)構(gòu)是所有 GPCRs 的共同特征（圖 1-3B）。TMs 區(qū)域被 6 個(gè)環(huán)鏈接，3 個(gè)在細(xì)胞外 3 個(gè)在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。GPCR 的這種結(jié)構(gòu)首次在牛視紫紅質(zhì)中通過(guò)晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定（Palczewski et al. 2000）。GPCRs 結(jié)合配體范圍比較廣，從小的有機(jī)分子、核苷酸、脂類和多肽類到大分子如蛋白質(zhì)類。但關(guān)于配體結(jié)合的精確位點(diǎn)尚不清楚，配體結(jié)合區(qū)域可能包括跨膜區(qū)域形成的袋裝結(jié)構(gòu)和外部的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。環(huán)的長(zhǎng)度和末端部分形成對(duì)配體和 G-蛋白的特異功能（Palczewski et al. 2000），具體就是視紫紅質(zhì)的第二個(gè)外環(huán)除與配體視黃醇有關(guān)外，與細(xì)胞外區(qū)域有更廣泛的聯(lián)系。通過(guò)結(jié)合，受體經(jīng)歷了構(gòu)象變化，如 TMs 位置的改變和內(nèi)部環(huán)結(jié)構(gòu)的變化。這些變化導(dǎo)致 G-蛋白受體結(jié)合位點(diǎn)更開(kāi)放的構(gòu)象，然后 G-蛋白激活引起細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)的藕聯(lián)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]昆蟲(chóng)外周嗅覺(jué)系統(tǒng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 杜立嘯,劉楊,王桂榮.  中國(guó)科學(xué):生命科學(xué). 2016(05)
[2]棉鈴蟲(chóng)齒唇姬蜂嗅覺(jué)受體基因CchlOrco的克隆及組織表達(dá)譜分析[J]. 董鈞鋒,宋月芹,孫九光,閆志寧,孫亞蘭,王琛柱.  昆蟲(chóng)學(xué)報(bào). 2015(06)
[3]丁香酚對(duì)赤擬谷盜的生物活性[J]. 韓群鑫,黃壽山.  重慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(03)
[4]粘蟲(chóng)Mythimna separata Walker性引誘劑研究初報(bào)[J]. 魏志洪,潘法明.  昆蟲(chóng)學(xué)報(bào). 1985(03)

碩士論文
[1]棉鈴蟲(chóng)引誘物質(zhì)測(cè)定與引誘劑配方設(shè)計(jì)[D]. 徐永偉.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：2939162