气味结合蛋白在茶翅蝽越冬聚集行为中的功能研究

基本信息
批准号:31801740
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:23.00
负责人:王山宁
学科分类:
依托单位:北京市农林科学院
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张帆,肖达,李峰奇,陈旭
关键词:
越冬聚集行为控制其他果树害虫气味结合蛋白化学通信
结项摘要

The brown-marmorated stink bug, Halyomorpha halys (Stål), has obvious overwintering aggregation behavior. It is reported that aggregation related semiochemicals can mediate insect overwintering aggregation behavior, and odorant binding proteins (OBPs) play important roles in perception of these compounds. In the present work, the body volatiles will be collected from overwintering adults of H. halys using solid phase microextraction. Semiochemicals in body volatiles can evoke electrophysiological and aggregation behavioral responses from overwintering adults of H. halys will be identified by coupled GC-MS, GC-EAD and insect olfactometer. Based on the OBP genes identified from H. halys genome, antennal-specific and differentially expressed OBP genes in H. halys before and after overwintering aggregation will be identified by RT-PCR and real-time quantitative PCR technique. By recombinant protein expression and fluorescence binding assays, the relationships between OBPs and aggregation related semiochemicals will be investigated. The effect of specifically knocked out the OBP genes in perception of semiochemicals and overwintering aggregation behavior will be further studied using the CRISPR-Cas9 system. Accomplishment of this project will enhance our knowledge of the physiological roles of OBPs in H. halys overwintering aggregation behavior, and the chemosensory molecular mechanisms of overwintering aggregation in H. halys, which can provide a theory base for designing new lures to regulate the overwintering aggregation behavior of H. halys.

茶翅蝽具有明显的越冬聚集行为。前期研究表明,聚集相关信息化合物能够介导昆虫越冬聚集行为,气味结合蛋白(OBPs)在识别此类化合物中发挥重要功能。本申请以茶翅蝽为研究对象,通过固相微萃取收集越冬成虫的虫体挥发物,结合GC-MS、GC-EAD和昆虫嗅觉仪鉴定对越冬成虫具有电生理及行为活性的聚集相关信息化合物。在茶翅蝽基因组鉴定的OBPs基础上,利用RT-PCR和荧光定量PCR技术筛选越冬成虫触角特异且聚集前后差异表达的候选OBP基因。采用重组蛋白表达和荧光竞争结合试验,解析候选OBP蛋白与聚集相关信息化合物的对应识别关系。利用CRISPR-Cas9系统敲除靶标OBP基因,评价缺失靶标OBPs对茶翅蝽识别信息化合物及越冬聚集行为的影响。本研究有助于明确气味结合蛋白在茶翅蝽越冬聚集中的生理功能,阐明该虫越冬聚集化学通讯分子机制,为开发新型引诱剂调控茶翅蝽越冬聚集行为提供理论依据。

项目摘要

茶翅蝽越冬成虫体表挥发物包括:十三烷、十二烷、十一烷、反-2-葵烯醛、反-2-辛烯醛、4-氧代-反-2-己烯醛、反-2-己烯醛和乙酸-反-2-癸烯酯,其中反-2-葵烯醛能够引起茶翅蝽越冬成虫强烈的电生理及趋避行为活性,未发现具有聚集行为活性的组分。共鉴定茶翅蝽越冬成虫气味结合蛋白OBP基因41个,化感受蛋白CSP基因17个,大多数OBPs在触角中高表达,仅少数CSP在触角中高表达。重组表达HhalOBP14、HhalOBP15、HhalOBP16、HhalOBP20、HhalOBP25和HhalCSP15,荧光竞争结合实验显示,HhalOBP蛋白能与虫体挥发物反-2-辛烯醛、反-2-葵烯醛及其类似物结合,此外与寄主相关挥发物如苯甲酸-3-己烯酯同样具有结合能力;HhalCSP蛋白可有效结合寄主相关挥发物组分,但与虫体挥发物不结合。建立了茶翅蝽CRISPR/Cas9基因编辑方法,成功敲除HhalOBP25基因。综上,茶翅蝽越冬成虫中未发现聚集信息素,气味结合蛋白可能介导报警信息素及寄主相关挥发物的识别;已建立的茶翅蝽基因编辑方法,为茶翅蝽行为靶向调控奠定了重要工作基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
3

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
4

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
5

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190411-143
发表时间:2020

王山宁的其他基金

相似国自然基金

1

苜蓿盲蝽气味结合蛋白基因鉴定及分子识别功能

批准号:31071694
批准年份:2010
负责人:张永军
学科分类:C1403
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
2

气味结合蛋白在印度谷螟重复感染行为中的功能研究

批准号:31501891
批准年份:2015
负责人:李慧
学科分类:C0403
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

假眼小绿叶蝉气味结合蛋白在芳香植物行为驱避作用中的功能研究

批准号:31501651
批准年份:2015
负责人:张正群
学科分类:C1403
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

气味结合蛋白在棉铃虫生殖系统中的功能研究

批准号:31601647
批准年份:2016
负责人:刘乃勇
学科分类:C1403
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目