綠盲蝽四個觸角特異氣味結合蛋白配體結合特征研究.pdf

1、轉Bt基因棉花的在我國大范圍種植顯著提高了棉田治理水平，減少了農藥使用量，棉鈴蟲得到了有效的控制，但同時棉田次要害蟲綠盲蝽(A.lucorum)數(shù)量急劇增加，為害多種經濟作物。綠盲蝽嗅覺系統(tǒng)在其尋找寄主、交配及趨避行為中發(fā)揮重要作用，深入研究綠盲蝽嗅覺系統(tǒng)對設計綠盲蝽行為調控劑具有重要指導意義。氣味結合蛋白(odorant binding proteins，OBPs)在嗅覺系統(tǒng)中發(fā)揮關鍵作用，進一步研究綠盲蝽OBPs的氣味識別譜對深入解

2、析綠盲蝽嗅覺系統(tǒng)具有重要意義，并可以對綠盲蝽的防控提供新的思路。本實驗室前期在綠盲蝽鑒定類38個OBPs，本文系統(tǒng)研究了4個觸角特異表達的AlucOBPs(AlucOBP14、AlucOBP21、AlucOBP22、AlucOBP24)的配體結合特征，主要內容如下:
　　對4個觸角特異表達AlucOBPs進行了克隆、表達和純化，得到的4個AlucOBPs重組蛋白。利用熒光競爭結合試驗研究了4個重組蛋白與68種配體化合物的結合特征，

3、候選配體化合物包括潛在的性信息素及性信息素類似物、萜烯類化合物以及綠葉揮發(fā)物。結果發(fā)現(xiàn)，AlucOBP14與β-紫羅蘭酮，己酸己酯，丁酸辛酯，十二醛能夠有效結合。AlucOBP21能夠與β-紫羅蘭酮，β-石竹烯有效結合。AlucOBP22能與β-紫羅蘭酮，β-石竹烯，己酸己酯，丁酸辛酯有效結合。AlucOBP24與β-紫羅蘭酮，β-蒎烯有效結合。表明，4個AlucOBPs在綠盲蝽嗅覺系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，其中AlucOBP14，AlucO

4、BP22能與性信息素類似物己酸己酯結合，推測這兩種AlucOBPs可能同時發(fā)揮性信息素結合蛋白和普通氣味化合物結合蛋白的雙重作用。4個重組AlucOBPs都能與β-紫羅蘭酮結合，表明β-紫羅蘭酮是AlucOBPs的重要識別配體。另外，利用微量熱涌動(MST)技術對AlucOBP21進行了平行功能分析，其結合結果基本與熒光競爭結合試驗一致，另外相對于熒光競爭結合試驗，MST技術測得的結合譜更加廣泛，結合解離常數(shù)更小更加靈敏。
　　利

5、用同源建模和分子對接技術對AlucOBP22的結構和關鍵功能位點進行分析。以蚜蟲MvicOBP3(4Z39)為模板構建AlucOB22三維結構，利用建模的結構與β-紫羅蘭酮，β-石竹烯，己酸己酯，丁酸辛酯進行分子對接試驗，尋找關鍵結合位點。結果表明，6個位點3Asp、5Leu、40Ile、41Met、44Val和45Met可能在與這4個配體小分子結合過程中起到關鍵作用。定點突變試驗發(fā)現(xiàn)，兩個位點5Leu，44Val突變之后，突變體失去了