西花蓟马气味结合蛋白的cDNA克隆、序列分析及时空表达

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张治科

作者： 吴圣勇;雷仲仁

作者机构：

关键词： 西花蓟马;气味结合蛋白;分子克隆;序列分析;时空表达

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2016 年 49 卷 06 期

页码： 1106-1116

收录情况： 北大核心

摘要： 【目的】鉴定西花蓟马(Frankliniella occidentalis)气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)并对其序列特征及分布情况进行研究,为阐明该虫嗅觉识别的机制、利用干扰昆虫嗅觉识别来进行害虫防治提供依据。【方法】利用RT-PCR和RACE技术克隆西花蓟马气味结合蛋白基因,用DNAMAN软件进行序列分析,用BLAST进行同源性比较,并用MEGA6.0的邻接法(neighbor-joining)构建系统进化树,应用服务器Chou&Fasman预测蛋白的二级结构,通过实时荧光定量PCR检测该基因在西花蓟马不同发育期以及成虫不同组织中的分布情况。【结果】克隆了一个西花蓟马气味结合蛋白基因,命名为Focc OBP1(Gen Bank登录号:KM527948);该基因c DNA序列全长660 bp,其中开放阅读框450 bp,编码149个氨基酸,3′端非编码区长172 bp,具有真核生物poly A加尾结构,5′末端非编码区长38 bp,预测成熟蛋白分子量为16.39 k D,等电点为7.46,N端有22个氨基酸组成的信号肽序列,具有气味结合蛋白典型的6个保守半胱氨酸位点特征,其排列方式为C1-X26-C2-X3-C3-X40-C4-X9-C5-X8-C6,符合典型OBP 6个保守的半胱氨酸位点结构模型。氨基酸序列中有3个亲脂性区域,第74—83位的氨基酸残基形成的亲脂性口袋尤为明显,可能是脂溶性气味分子的结合位点;Focc OBP1氨基酸序列与3个半翅目和10个同翅目昆虫OBP聚在同一分支,其中与绿盲蝽(Apolygus lucorum)的Aluc OBP8(Gen Bank登录号为AFJ54049.1)、苜蓿盲蝽(Adelphocoris lineolatus)的Alin OBP5(Gen Bank登录号为ACZ58031.1)、牧草盲蝽(Lygus lineolaris)的Llin OBP2(Gen Bank登录号为AHF71029.1)同源相似性最高,其次是棉蚜(Aphis gossypii)的Agos OBP7(Gen Bank登录号为AGE97637.1)、大豆蚜(Aphis glycines)的Agly OBP7(Gen Bank登录号为AHJ80893.1)、禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum padi)的Rpad OBP7(Gen Bank登录号为AHL30243.1)等昆虫OBP,表明Focc OBP1与这些基因的亲缘关系也较近;经Focc OBP1蛋白的二级结构预测,Focc OBP1以α-螺旋为主,其次是β-折叠,转角含量较少;经不同发育阶段检测发现,Focc OBP1在西花蓟马若虫期和初羽化成虫期的表达量较高,且随成虫羽化后天数的延长表达量逐渐降低,在雌雄成虫间的表达量也有差异;在初羽化成虫的不同组织检测发现,Focc OBP1几乎在初羽化成虫触角中特异性表达;构建了重组表达质粒p ET-30a/Focc OBP1。【结论】明确了Focc OBP1的核苷酸、氨基酸序列特征,分析了该蛋白的二级结构特征,根据Focc OBP1在西花蓟马中的时空表达情况,推测该基因可能在西花蓟马嗅觉识别、定位寄主植物、信息素合成或性行为方面扮演重要角色;成功构建了重组表达质粒p ET-30a/Focc OBP1,为下一步该蛋白表达纯化及其功能的深入研究打下了基础。

分类号： S433.89

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