亚洲玉米螟性信息素受体基因克隆、表达及功能研究

雄蛾对雌蛾性信息素的识别作用是鳞翅目昆虫寻觅配偶的重要环节。亚洲玉米螟是秆野螟属的重要玉米害虫，该属的蛾类在性信息素的组成上表现出独特的分化模式，是研究昆虫信息素-受体识别系统进化机制的理想材料。由于亚洲玉米螟在该属的蛾类中性信息素组成最为特殊，深入研究该虫雄蛾信息素受体如何发挥对同种雌蛾性信息素的识别作用，将有助于揭示雌雄蛾信息素联络系统的作用机制问题。本课题拟克隆编码亚洲玉米螟8个性信息素受体的cDNA全长序列，构建不同受体基因在雌雄虫不同组织、不同龄期的时空表达谱，并分别通过体外表达鉴定这些受体的功能，寻找各受体的相应配体。研究结果将有助于未来设计出针对该害虫更高效的性诱剂或性干扰剂，用于田间害虫的综合防治。

亚洲玉米螟是秆野螟属内的重要玉米害虫，该属的蛾类在性信息素的组成上表现出独特的分化模式，是研究昆虫信息素—受体识别系统进化机制的理想材料。本研究克隆并获得了亚洲玉米螟7个性信息素受体基因及非选择性气味受体复合体结构亚基Orco的cDNA全长序列。分别命名为：OfurOR1—OfurOR8（GenBank登陆号：JX910525–JX910533；其中OfurOR5包括OfurOR5a和OfurOR5b两种）。通过构建性信息素受体基因系统进化树，发现这些基因与已报道的秆野螟属其他近缘种的几种性信息素受体基因具有一一对应的同源性。采用Real-time 荧光定量PCR技术，分别检测7个信息素受体基因及Ofur\Orco基因在亚洲玉米螟雄蛾和雌蛾触角内的相对表达量、雄蛾体内组织特异性表达谱，雄蛹及成虫期不同日龄的相对表达量变化动态，以及交配行为对雄蛾触角性信息素受体表达量水平的影响。结果表明：1) 除Orco基因外，其余7种性信息素受体在成虫触角中的表达量均表现为雄蛾显著高于雌蛾。雄、雌蛾受体表达量之比在11~56之间不等；2) 各受体基因均主要在雄蛾触角中表达，但在雄蛾的头（去除触角后）、胸、腹、足、翅等部位也都检测到了微量的表达；3) 随着蛹日龄的增长，各受体基因的表达量均表现为逐渐递增趋势；成虫期OfurOR2（即为Orco）、OfurOR3、OfurOR5a和OfurOR8四个受体基因在雄蛾触角中的表达量在羽化后1-3日龄与4-6日龄相比无显著差异；OfurOR1、OfurOR5b、OfurOR6和OfurOR7四个受体基因在1~3日龄的表达量显著高于4~6日龄的表达量；而OR4基因则在羽化后4-6日龄的表达量水平显著高于前3天；4) OfurOR1与OfurOR5b两种受体基因在未交配雄蛾触角的表达量显著高于交配的雄蛾；而OfurOR6与OfurOR8两种受体基因在触角中的表达量表现为交配雄蛾显著高于未交配雄蛾；其他受体基因在交配与未交配雄蛾触角中的表达量均无显著差异。