七星瓢蟲觸角轉(zhuǎn)錄組及嗅覺相關(guān)基因分析

楊雪嬌, 張 蔓, 江宇航, 唐啟河, 張棋麟,*, 林連兵, 陳均遠

(1. 昆明理工大學生命科學與技術(shù)學院, 昆明 650500; 2. 云南省高校飼用抗生素替代技術(shù)工程研究中心, 昆明 650500; 3. 中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所, 南京 210008; 4. 南京大學生命科學學院, 醫(yī)藥生物技術(shù)國家重點實驗室, 南京 210023)

嗅覺是昆蟲食物選擇、求偶、交配及產(chǎn)卵等各種行為的基礎(chǔ)，對其種群生存、繁衍有重要作用(Fieldetal., 2001; Sato and Touhara, 2009; Zhangetal., 2015; Gadenneetal., 2016)。昆蟲觸角上著生許多嗅覺感器且有各種嗅覺蛋白，不同的感器和嗅覺蛋白可識別不同的氣味物質(zhì)進而調(diào)控昆蟲的行為活動(Brownetal., 2013; 鄭海霞等, 2018)。目前，昆蟲觸角中研究最為廣泛的嗅覺相關(guān)蛋白主要包括：氣味結(jié)合蛋白(odorant binding protein, OBP)、化學感受蛋白(chemosensory protein, CSP)、嗅覺/氣味受體(olfactory odorant receptor, OR)、離子型受體(ionotropie receptor, IR)、味覺受體(gustatory receptor, GR)和昆蟲感覺神經(jīng)元膜蛋白(sensory neuron membrane protein, SNMP)六大類(Leal, 2013; Zhangetal., 2016; Wang Jetal., 2017)。當前，基于昆蟲觸角轉(zhuǎn)錄組學挖掘嗅覺相關(guān)基因已經(jīng)被廣泛開展。Zhang等(2016)從美國白蛾Hyphantriacunea觸角轉(zhuǎn)錄組中鑒定了124個嗅覺相關(guān)基因，主要包括OR, OBP和CSP基因等，并分析了OBP和CSP基因的表達模式。Jia等(2016)采用了相似的研究策略鑒定了桃蛀螟Conogethespunctiferalis雌雄成蟲觸角中的嗅覺相關(guān)基因，并對呈性別差異表達的嗅覺相關(guān)基因進行了鑒定。有研究從云南同域生境下云南松毛蟲Dendrolimushoui和思茅松毛蟲D.kikuchii觸角轉(zhuǎn)錄組中鑒定了一批嗅覺相關(guān)基因，進行了屬內(nèi)和目間比較和基因表達水平分析，探討了基因功能的潛在相似性(Zhangetal., 2014)。然而，迄今為止未見從嗅覺相關(guān)基因的角度探討其在不同食性昆蟲中的差異。昆蟲觸角嗅覺相關(guān)基因是否是其食性分化的主要因素，昆蟲嗅覺相關(guān)基因數(shù)量及不同食性昆蟲間基因數(shù)量差異對了解昆蟲間食性分化能提供什么信息等，都是有待探討的問題。……