小菜蛾三个普通气味受体基因的克隆及表达谱

摘要：

【目的】克隆小菜蛾（Plutella xylostella）触角中3个气味受体基因，明确这3个气味受体在不同组织中的表达分布，进而推测这3个基因的功能，为进一步深入研究奠定基础。【方法】通过新一代高通量测序技术对小菜蛾成虫触角进行转录组测序，获得小菜蛾的转录组数据信息，通过对高质量序列的拼接组装、基因鉴定和功能注释，并通过Blastx基于数据库进行相似性比对分析，预测小菜蛾的气味受体候选基因；设计引物通过克隆得到3条普通气味受体基因的全长序列，并利用半定量RT-PCR研究其在雌、雄成虫9个不同组织中的表达。【结果】根据预测的基因序列，设计特异引物，克隆得到3条普通气味受体基因的全长序列，分别命名为PxylOR16、PxylOR17和PxylOR18（GenBank登录号分别为KF717601-KF717603）。PxylOR16开放阅读框全长为1218 bp，编码406个氨基酸；PxylOR17开放阅读框全长为1200 bp，编码400个氨基酸；PxylOR18开放阅读框全长为1191 bp，编码397个氨基酸。选择已报道的鳞翅目昆虫家蚕（Bombyx mori）、烟芽夜蛾（Heliothis virescens）和棉铃虫（Helicoverpa armigera）的气味受体，以及已报道的小菜蛾的6条性信息素受体与1条非典型气味受体与本实验克隆得到的3个气味受体进行序列比对和进化树分析，结果显示这3个气味受体基因与非典型气味受体和性信息素受体同源性低，而与其他的普通气味受体聚类在一起，且PxylOR16、PxylOR17和PxylOR18彼此同源性较低。半定量的结果显示，3个普通气味受体基因均在触角中表达量最大，在其他嗅觉感器，如喙、下唇须和头部中也有一定量的表达，雌、雄间无显著差异。另外，PxylOR17在雌蛾生殖器中，PxylOR18在雌蛾腹中也有一定表达。但3种气味受体基因在雌、雄蛾的胸、足和翅等组织中均不表达。【结论】鉴定和克隆了3个小菜蛾气味受体基因，明确这些气味受体基因在小菜蛾不同组织中的表达水平，通过进化树分析、序列比对和组织表达谱分析确定PxylOR16、PxylOR17和PxylOR18为3条普通气味受体，且在功能上高度分化。根据半定量RT-PCR的结果，推测这3个基因可能参与了普通气味分子的识别过程，此外PxylOR17和PxylOR18还可能参与了信息素的产生和释放过程。

关键词：小菜蛾、触角、气味受体、基因克隆、半定量RT-PCR

分类号：Q78;R329.28;Q5

资助基金：北京市自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2014-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1735-1742