杜迎剛 季清娥 賴鐘雄
摘 ?要??南亞實(shí)蠅Bactrocera tau (Walker),是葫蘆科、茄科蔬菜和多種熱帶、亞熱帶果樹上的主要害蟲,抗逆性強(qiáng),繁殖速度快,防治難度大。為挖掘可用于生物防治的分子靶標(biāo)和探討副信息素類引誘劑對(duì)其作用的分子基礎(chǔ),本研究采用Illumina HiSeq2500?PE125 bp測(cè)序技術(shù)對(duì)其混合樣進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和生物信息學(xué)分析。經(jīng)序列拼接獲得36 109條Unigenes,進(jìn)一步與七大公共數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行同源比對(duì),注釋了21?127條Unigenes,其中在Nr數(shù)據(jù)庫(kù)中注釋成功的Unigenes數(shù)目最多,20?948條。Nr數(shù)據(jù)庫(kù)注釋的南亞實(shí)蠅B. tau Unigenes與地中海實(shí)蠅Ceratitis capitata同源性最高,達(dá)59.80%;與模式昆蟲黑腹果蠅Drosophila melanogaster的同源性次之,達(dá)14.86%。將Unigenes與GO數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)發(fā)現(xiàn),14?029條Unigenes根據(jù)功能分為了3個(gè)大類57個(gè)亞類;而與KOG數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)結(jié)果為,13?479個(gè)Unigenes基因其功能屬于25個(gè)類別;進(jìn)一步KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)代謝分析表明,6442條Unigenes參與了5大類共152個(gè)代謝通路。基因注釋進(jìn)一步篩選鑒定獲得了嗅覺(jué)相關(guān)基因528個(gè),對(duì)其中氣味結(jié)合蛋白基因氨基酸序列的分析表明,其大多為具有6個(gè)保守的半胱氨酸位點(diǎn)的典型氣味結(jié)合蛋白,且與黑腹果蠅D. melanogaster、地中海實(shí)蠅C. Capicata、瓜實(shí)蠅B. cucuribitae、橘小實(shí)蠅B. dorsalis的氣味結(jié)合蛋白基因具有很高的同源性。這為南亞實(shí)蠅對(duì)副信息素類引誘劑反應(yīng)的相關(guān)功能基因的挖掘及從嗅覺(jué)上尋求科學(xué)的防治措施提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞 ?南亞實(shí)蠅;轉(zhuǎn)錄組分析;高通量測(cè)序;基因注釋;嗅覺(jué)基因中圖分類號(hào)??S433??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼??A
Preliminary Analysis of Transcriptome and Olfaction-related Genes in Bactrocera tau(Walker)
DU Yinggang1,2, JI Qinge3, LAI Zhongxiong2*
1. Facility Horticulture Laboratory of Universities in Shandong, Weifang University of Science and Technology, Shouguang, Shandong 262700, China; 2. Institute of Subtropical Pomology, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China; 3. College of Plant Protection, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China
Abstract ?Bactrocera tau(Walker)?is a major pest to Cucurbitaceous and Solanceous vegetables and many fruits of tropical and subtropical areas. Prevention and control of it is very difficult due to its strong resistance and rapid reproduction. To seek effective?molecular targets for its control and the action mechanism of parapheromone,?transcriptome ofB. tauwas sequenced and related bioinformatics?analyzed using Illumina HiSeq2500?PE125 bp sequencing platform.?The clean reads were then?de novoassembled into?36 109 Unigenes.?Through a similarity search against seven public databases, 21?127 unigenes were annotated. Most unigenes were annotated to Nr database with a success number of 20?948,?and the unigenes ofB. Tauhad?the highest homology to those ofCeratitis capitate in?species distribution of unigenes in Nr database?(59.80%), followed by 14.86% withDrosophila melanogaster. According to GO database, 14?029 Unigenes were classified into 3 categories?and 57 sub-types, while searching KOG database, 13?479 Unigenes were sorted in 25 functional groups. Metabolic analysis based on KEGG found 6442 Unigenes involved in 152 metabolite pathways in 5 classes. By further screening and identification, 528 olfaction-related genes ofB. tauwere obtained. Analysis of odorant binding protein genes ofB. taudemonstrated that most of them were typical with 6 conserved cysteine sites and with high homology to those ofD. melanogaster,C.capicata,B. cucuribita andB. dorsalis. These results?will provid basic information for the research of functional genes related to parapheromone treatment onB. tauas well as the establishment of control measures based on olfactories.
Keywords ?Bactrocera tau (Walker);?analysis of transcriptome;?high-throughput sequencing;?gene annotation;?olfaction?genes
DOI10.3969/j.issn.1000-2561.2019.09.018
南亞實(shí)蠅Bactrocera tau (Walker),屬雙翅目Diptera實(shí)蠅科Tephritidae,果實(shí)蠅屬Bactrocera Macquart[1-3],為害絲瓜、南瓜、苦瓜等13種瓜類,柑桔、芒果等共計(jì)70多種熱帶和亞熱帶瓜果。中國(guó)主要分布于廣東、廣西、海南、福建、云南、貴州、四川、湖北、浙江、江西等地[4]。因其抗逆性強(qiáng),個(gè)體食量大,發(fā)育歷期短,產(chǎn)卵期長(zhǎng),在很多地區(qū)其危害甚至超過(guò)橘小實(shí)蠅B. dorsalis(Hendel)[5]。
目前,對(duì)南亞實(shí)蠅的防治措施主要借鑒橘小實(shí)蠅B. dorsalis和瓜實(shí)蠅B. cucuribitae的4步防控技術(shù)[6-7],其中性誘滅雄技術(shù)[指施用甲基丁香酚(methyl eugenol,簡(jiǎn)稱ME)和誘蠅酮(cuelure,簡(jiǎn)稱CUE)等對(duì)相關(guān)種類實(shí)蠅雄性具有強(qiáng)吸引作用的副信息素進(jìn)行誘殺而降低雄蟲數(shù)量]從實(shí)蠅防治初期就一直發(fā)揮著重要作用[8]。這2種物質(zhì)對(duì)很多種類實(shí)蠅雄性都具有很強(qiáng)的引誘活性,但世界上沒(méi)有一類昆蟲像實(shí)蠅科昆蟲那樣對(duì)副信息素類物質(zhì)的反應(yīng)存在如此大差異[9-10]。就南亞實(shí)蠅而言,對(duì)ME和CUE都有趨性,但ME/CUE對(duì)其引誘活性遠(yuǎn)不如ME對(duì)橘小實(shí)蠅、CUE對(duì)瓜實(shí)蠅那樣強(qiáng)烈,這就導(dǎo)致了性誘滅雄技術(shù)在南亞實(shí)蠅上效果非常不理想,近年來(lái),隨著高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,轉(zhuǎn)錄組分析逐漸成為昆蟲中尋求新的防治措施的有效手段[11]。本研究以HiSeq2500高通量測(cè)序技術(shù),首次對(duì)南亞實(shí)蠅進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序研究,并以該轉(zhuǎn)錄本為依據(jù)對(duì)其嗅覺(jué)基因進(jìn)行了挖掘,對(duì)OBPs進(jìn)行了進(jìn)化分析,為南亞實(shí)蠅嗅覺(jué)機(jī)理的探討和防治方法的尋求提供了重要數(shù)據(jù)。
1.1材料
1.1.1 ?供試蟲源及飼養(yǎng)方法??室內(nèi)大量飼養(yǎng)蟲源為福建農(nóng)林大學(xué)益蟲研究所2013年建立的室內(nèi)大量飼養(yǎng)種群,初始種群采自漳州為害絲瓜,本實(shí)驗(yàn)用蟲為同地點(diǎn)同類寄主上野生蟲源連續(xù)復(fù)壯3次后的蟲源;輻照蟲源為用95 Gy/100 Gy劑量的60Co輻照的羽化前2 d的蛹,羽化后正常人工飼料飼養(yǎng)的蟲源[12];ME/CUE亞劑量誘導(dǎo)蟲源為取1 mL純的ME/CUE均勻涂抹盛在直徑60 mm培養(yǎng)皿中的人工飼料表面,于羽化后2 d(性成熟前)、5 d(發(fā)育關(guān)鍵日齡)、7 d(交配前)飼喂3次,連續(xù)誘導(dǎo)4代的蟲源。飼養(yǎng)方法參照文獻(xiàn)[13]。
1.1.2 ?測(cè)序樣本??正常飼養(yǎng)、輻照處理、CUE/ME誘導(dǎo)的南亞實(shí)蠅在1日齡(對(duì)ME有觸角電位反應(yīng),但沒(méi)趨性[6])、5日齡(對(duì)ME/CUE開始有趨性反應(yīng),但性未成熟)、10日齡(性成熟、交配前后)、17日齡(產(chǎn)卵后)、19日齡(部分實(shí)蠅開始出現(xiàn)2次交配)雌雄各取5只,平行取3管,液氮速凍后送至北京百邁客生物科技有限公司進(jìn)行測(cè)序和分析,測(cè)序系統(tǒng)為HiSeq2500PE125測(cè)序儀。
1.2方法
1.2.1 ?RNA的提取??樣品充分研磨后用Trizol Reagent提取RNA,用Nanodrop分光光度計(jì)(德國(guó)Implen公司)、Qubit 2.0 熒光定量?jī)x(美國(guó)Life Technologies公司)、Agilent 2100系統(tǒng)(美國(guó)Agilent Technologies公司)方法檢測(cè)RNA樣品的純度、濃度和完整性。
1.2.2 ?文庫(kù)的構(gòu)建、測(cè)序及數(shù)據(jù)的拼接、組裝??RNA樣品檢測(cè)合格后,按照Preparing Samples for Sequencing of mRNA試劑盒說(shuō)明書(Illumina)構(gòu)建測(cè)序文庫(kù)。當(dāng)庫(kù)檢合格后,用Illumina?HiSeq?2500?的PE125?bp雙向測(cè)序技術(shù)對(duì)文庫(kù)進(jìn)行測(cè)序。將測(cè)序得到堿基質(zhì)量打分能達(dá)到或超過(guò)Q30高質(zhì)量的Raw data進(jìn)行數(shù)據(jù)過(guò)濾,去除其中接頭序列及低質(zhì)量Reads,獲得高質(zhì)量的Clean data。然后利用短reads組裝軟件Trinity將具有重疊區(qū)域的Clean data進(jìn)行序列組裝,獲得Unigene庫(kù)。
1.2.3 ?Unigene功能注釋 ?使用BLAST軟件將Unigene序列與NR(Non-redundant protein database,非冗余的蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù))、Swiss-Prot(A?manually annotated and reviewed protein sequence database,人工注釋和審查蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù))、GO(Gene ontology,基因本體)、COG(Cluster of orthologous groups,蛋白相鄰類的聚簇)、KOG(Eukaryotic orthologous groups,真核生物同源組)、Pfam(Pfam database,同源蛋白家族數(shù)據(jù)庫(kù))、KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,京都基因與基因組百科全書)數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),通過(guò)基因的相似性進(jìn)行功能注釋。
1.2.4 ?嗅覺(jué)相關(guān)基因鑒定分析 ?根據(jù)獲得的南亞實(shí)蠅轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),對(duì)嗅覺(jué)系統(tǒng)相關(guān)基因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。在NCBI、公共數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索并與已登錄的黑腹果蠅D. melanogaster、地中海實(shí)蠅C. Capicata、瓜實(shí)蠅B. cucuribitae、橘小實(shí)蠅B. dorsalis等昆蟲的嗅覺(jué)相關(guān)基因的氨基酸序列進(jìn)行BLAST比對(duì),其中OBPs、CSPs結(jié)合其特有的結(jié)構(gòu)通式[14-15]進(jìn)行進(jìn)一步鑒定。鑒定出來(lái)的OBPs用MEGA5.0的Neighbor-joining方法構(gòu)建進(jìn)化樹,以Bootstrap=1000檢驗(yàn)進(jìn)化樹的可靠性。
2.1 ?RNA的提取與檢測(cè)
總RNA提取完整,OD260/280為2.09,OD260/230為0.91,28S/18S為1.4,濃度分別為2873.4?ng/μL,RNA純度和質(zhì)量符合后續(xù)實(shí)驗(yàn)要求。
2.2轉(zhuǎn)錄組測(cè)序及序列拼接組裝
對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)出統(tǒng)計(jì),共得到10.97 Gb Clean Data,Q30比例(測(cè)序錯(cuò)誤率<0.1%)為90.05%(>90%),GC含量為43.58%。說(shuō)明此樣品測(cè)序的數(shù)據(jù)符合要求,可以保證后續(xù)序列拼接組裝質(zhì)量。
采用Trinity軟件把獲得的高質(zhì)量測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行序列組裝,取每條基因中最長(zhǎng)的轉(zhuǎn)錄本作為Unigene,得到36?109條Unigenes(表1)。其中N50和平均長(zhǎng)度分別為1897和955.14?bp,說(shuō)明此轉(zhuǎn)錄本文庫(kù)的測(cè)序和組裝結(jié)果較好,能夠進(jìn)行后續(xù)生物信息學(xué)分析。
2.3??Unigenes的功能注釋
使用BLAST軟件將36?109條Unigenes與NR、Swiss-Prot、GO、COG、KOG、Pfam、KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),獲得Unigene的注釋信息。最終獲得21?127條有注釋信息的Unigenes,占總Uni genes的58.51%,其中在NR數(shù)據(jù)庫(kù)中注釋成功的Unigenes數(shù)目最多,20?948條,占總數(shù)的58.01%;其后依次是Swiss-Prot有14 103條(39.06%),GO有14 029條(38.85%),KOG有13 479條(37.33%),Pfam有12 670條(35.09%),KEGG有6442條(17.84%)和COG有5984條(16.57%)(表2)。Unigene注釋到NR數(shù)據(jù)庫(kù)中的物種分布圖顯示(圖1),地中海實(shí)蠅C. capitata最多為13?526條,其后依次為黑?腹果蠅D.?melanogaster(3112條)、擬果蠅D. simulans(302條)、果蠅D. sechellia(196條)、中華支睪吸蟲Clo nor chis sinensis(192條)、家蠶Bombyx mori(176條)、黑果蠅D. virilis(173條)、非洲果蠅D. yakuba(159條)、羅阿絲蟲Loa loa(154條)、南美熱帶果蠅D. willistoni(153條);其他物種2718條。
2.4 ?Unigenes的功能分類
對(duì)南亞實(shí)蠅轉(zhuǎn)錄組的Unigenes進(jìn)行GO分析發(fā)現(xiàn),在GO注釋的14 029條Unigenes中,注釋到生物學(xué)過(guò)程(Biological process)的基因最多(52 151條),其次是分子功能(Molecular functiion)(25 047條),細(xì)胞組分(Cellular component)的最少(18 959條)。在57個(gè)亞類中,以細(xì)胞過(guò)程、單生物過(guò)程、代謝過(guò)程在生物學(xué)過(guò)程中的比例較高,細(xì)胞和細(xì)胞部分在細(xì)胞組分中所占比例較高,蛋白結(jié)合和催化活性在分子功能分類中占有較高比例(圖2)。對(duì)南亞實(shí)蠅的Unigenes基于GO數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行功能分類,可以從宏觀上認(rèn)識(shí)南亞實(shí)蠅基因功能分布特征,為下一步目標(biāo)基因的挖掘提供了便利。
將組裝得到的Unigenes與KOG數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),共有13 479個(gè)Unigenes基因被注釋,占37.33%,分為25個(gè)類別,最多的是一般功能預(yù)測(cè)基因(1681個(gè)),占12.47%;其次,是翻譯、核糖體結(jié)構(gòu)與合成基因(711個(gè)),占5.27%;第三,是復(fù)制、重組和修復(fù)基因(629個(gè)),占4.67%;第四,是翻譯后的修飾、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化、伴侶基因(584個(gè)),占4.33%;最少的是核酸結(jié)構(gòu)基因(2個(gè)),占0.01%,細(xì)胞外結(jié)構(gòu)基因(0個(gè))(圖3),說(shuō)明了南亞實(shí)蠅Unigenes功能分類的總體情況。
KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)南亞實(shí)蠅的Unigenes可能參與或涉及的代謝途徑進(jìn)行分析表明,6442個(gè)Unigenes參與了細(xì)胞過(guò)程(cellular processing)、環(huán)境信息處理(environmental information processing)、遺傳信息處理(genetic information proce ssing)、代謝(metabolism)和生物系統(tǒng)(organismal systems)5大類共152個(gè)代謝通路,其中注釋基因數(shù)最多的10個(gè)代謝通路依次為:核糖體(276個(gè))、氧化磷酸化(268個(gè))、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白加工(246個(gè))、RNA運(yùn)輸(233個(gè))、嘌呤代謝(181個(gè))、剪接體(174個(gè))、細(xì)胞內(nèi)吞作用(146個(gè))、泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解(143個(gè))、溶酶體(141個(gè))和吞噬體(133個(gè))(表3)。
2.5嗅覺(jué)相關(guān)基因分析
通過(guò)對(duì)7大公共數(shù)據(jù)庫(kù)同源比對(duì)和注釋分析,528個(gè)嗅覺(jué)相關(guān)基因在南亞實(shí)蠅轉(zhuǎn)錄組中獲得鑒定。其中包括34個(gè)OBPs、3個(gè)化學(xué)感受蛋白基因[Chemosensory protein (CSP) genes]、20個(gè)嗅覺(jué)受體基因[Olfactory receptor (Or) genes]、43個(gè)離子型受體基因[Ionotropic receptor (IR) genes]、204個(gè)昆蟲觸角G蛋白基因(GTP binding protein genes)、5個(gè)昆蟲感覺(jué)神經(jīng)元膜蛋白[Sensory neuron membrane proteins (SNMPs)]基因和219個(gè)氣味降解酶基因[Odor degrading enzymes (ODE) genes](表4)。對(duì)OBPs的分析發(fā)現(xiàn),28條具有完整的開放閱讀框,進(jìn)一步氨基酸序列分析表明,2條屬于Minus-OBPs,1條為Dimer-OBPs,1條為“Plus-C”O(jiān)BP,24條為典型OBPs;對(duì)30條結(jié)構(gòu)較完整的南亞實(shí)蠅OBPs序列與黑腹果蠅D. melanogaster(58條)、瓜實(shí)蠅B. cucuribitae(34條)、地中海實(shí)蠅C. capitata(28條)、橘小實(shí)蠅B. dorsalis(47條)OBPs序列進(jìn)行進(jìn)化分析表明(圖4),B. tauOBP多數(shù)至少與一種實(shí)蠅OBP同源物聚類在一支,且擁有80%以上的序列一致性,僅有極個(gè)別B.tauOBP與同一支上的實(shí)蠅OBP序列一致性較低,如C29372.graph_c0與BdorOBP(AKM45842.1)序列一致性僅為44%且在進(jìn)化樹中形成一個(gè)獨(dú)立的小分支,表明不同種類的實(shí)蠅OBPs出現(xiàn)了各自的分化。
3 ?討論
副信息素類引誘劑從發(fā)現(xiàn)其對(duì)實(shí)蠅相關(guān)種類雄性具有強(qiáng)引誘活性開始,就一直在實(shí)蠅綜合防治和監(jiān)控上發(fā)揮著重要作用[8],在很多地區(qū)甚至是唯一的防治措施。但在施用過(guò)程中發(fā)現(xiàn):相關(guān)實(shí)蠅種類的雄蟲取食少量的引誘劑不但不會(huì)死亡還可大幅度提高其交配競(jìng)爭(zhēng)能力以及對(duì)雌性的吸引力[6, 16];實(shí)蠅經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的ME處理后不但有助于性成熟[17],且其當(dāng)代和后代雄性對(duì)ME的敏感性下降,有些學(xué)者據(jù)此擔(dān)心副信息素類誘劑不合理的使用會(huì)導(dǎo)致田間出現(xiàn)其抗性種群[8];實(shí)蠅輻照成為不育雄蠅后,對(duì)引誘劑的反應(yīng)活性降低且開始反應(yīng)的日齡推遲,飼喂一定量的引誘劑后交配能力得到一定程度的恢復(fù)[18],據(jù)此副信息素類引誘劑被廣泛應(yīng)用到實(shí)蠅SIT項(xiàng)目中[19]。為探討副信息素類引誘劑使用對(duì)南亞實(shí)蠅嗅覺(jué)相關(guān)基因的影響,進(jìn)而指導(dǎo)其在實(shí)蠅監(jiān)測(cè)、防治中的合理應(yīng)用,本研究綜合考慮轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的特點(diǎn)[20]和南亞實(shí)蠅當(dāng)時(shí)的發(fā)育歷期[21-22],對(duì)正常飼養(yǎng)、輻照處理、副信息素類引誘劑誘導(dǎo)下的蟲源在不同日齡進(jìn)行了混合取樣和測(cè)序。
該樣品通過(guò)組裝共獲得36?109條Unigenes,其中N50長(zhǎng)度為1897?bp,獲得了測(cè)序和組裝結(jié)果較好,能滿足后續(xù)對(duì)功能基因挖掘要求的轉(zhuǎn)錄本文庫(kù)。進(jìn)一步將得到的Unigenes通過(guò)Blast與7大公共數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行同源性搜索獲得21?127條Unigenes(58.51%)的注釋,其中在NR注釋成功的Unigenes數(shù)目最多,20?948條(58.01%),且在NR數(shù)據(jù)庫(kù)中,注釋到地中海實(shí)蠅C. capitata上的Unigenes最多,為12?526條,占在NR數(shù)據(jù)庫(kù)中總注釋Unigenes的58.80%;注釋到黑腹果蠅D. melanogaster上的Unigenes為3112條,占在NR數(shù)據(jù)庫(kù)中總注釋Unigenes的14.86%,這不但說(shuō)明了地中海實(shí)蠅與南亞實(shí)蠅的親緣關(guān)系較近,也進(jìn)一步說(shuō)明了此轉(zhuǎn)錄本文庫(kù)組裝和注釋的正確,還有,這2種昆蟲都有基因組數(shù)據(jù),這為下一步南亞實(shí)蠅功能基因的挖掘和生物信息學(xué)分析提供了便利。同時(shí),利用GO、KOG數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)南亞實(shí)蠅Unigenes進(jìn)行了基因功能分類和功能預(yù)測(cè),用KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)南亞實(shí)蠅6442條Unigenes進(jìn)行了代謝通路初步分析,這為下一步挖掘功能基因及開展靶標(biāo)基因的克隆及功能驗(yàn)證提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
嗅覺(jué)在昆蟲寄主定位與選擇、躲避天敵、尋找配偶、產(chǎn)卵行為等生命活動(dòng)中發(fā)揮著感知寄主揮發(fā)物、昆蟲利它素、昆蟲信息素等氣味物質(zhì)的重要作用,昆蟲在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成了一套高度專一、極其靈敏、復(fù)雜的嗅覺(jué)系統(tǒng),系統(tǒng)中涉及OBP、CSP、OR、SNMP、IR、G-Protein和ODE等多種蛋白家族[23]。其中OBP的功能是將外界疏水性的氣味分子運(yùn)載到嗅覺(jué)神經(jīng)樹突膜上的感覺(jué)受體(OR),是昆蟲實(shí)現(xiàn)嗅覺(jué)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的第一步,也是目前研究較多、機(jī)理了解最多的一步。在該轉(zhuǎn)錄本中,我們初步篩選出了528個(gè)嗅覺(jué)相關(guān)基因,其中包括34個(gè)OBPs、3個(gè)CSPs、20個(gè)Ors、43個(gè)IRs、204個(gè)G蛋白基因、5個(gè)SNMPs和219個(gè)ODEs。204個(gè)G蛋白基因中包括13個(gè)小G蛋白基因;ODEs包括細(xì)胞色素P450基因150個(gè),谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶基因(Glutathione S-transferase)22個(gè),醛脫氫酶基因(Aldehyde dehydrogenase,ALDHs)25個(gè)、醇脫氫酶基因(Alcohol dehydrogenase,ADHs)22個(gè)。34個(gè)OBPs中有28條具有完整的開放閱讀框,氨基酸序列大多符合Cys-X20-66-Cys-X3-Cys- X21-43- Cys-?X8-14-Cys-X8-Cys、Cys-X15-39-Cys-X3-Cys- X21-44Cys- X7-12-Cys-X8-Cys或X22-68-Cys-X25-68- Cys-X3-?Cys–X31-46-Cys-X8-29-Cys-X8-9-Cys-X5-71典型OB Ps的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[24-25],與黑腹果蠅D. melanog aster、瓜實(shí)蠅B. cucuribitae、地中海實(shí)蠅C. capi ta ta、橘小實(shí)蠅B. dorsalis在NCBI上已登錄的所有OBPs中至少有一條同源物聚類在同一支,且擁有80%以上的序列一致性,這為下一步借鑒這些實(shí)蠅在基因組方面的研究成果進(jìn)一步挖掘研究南亞實(shí)蠅OBPs及其他功能基因提供了依據(jù),也為下一步以該蛋白為基礎(chǔ),探討南亞實(shí)蠅對(duì)副信息素的引誘機(jī)理并篩選新的引誘成分提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
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