应用抑制消减杂交法(SSH)克隆桔小实蝇雌虫特异嗅觉蛋白基因及其引诱剂的计算机辅助设计

本项目以桔小实蝇雌雄成虫触角为材料，分别提取雌性和雄性成虫的mRNA，反转录合成cDNA并进行抑制消减杂交(SSH),构建桔小实蝇雌、雄虫性别差异表达的消减cDNA文库，克隆获得桔小实蝇雌虫触角特异嗅觉蛋白基因female special odorant binding protein(FSP);研究其时空表达特征、编码蛋白结构性质及组织分布；采用RNAi技术验证FSP蛋白功能；利用计算机辅助药物设计软件对FSP蛋白的三维结构进行同源建模，并进行基于FSP蛋白与植物源化合物库的筛选，筛选出高活性化合物并对其进行构效关系研究，分析衍生物与生物活性的关系，建立结构-活性的数学模型，以该数学模型来指导新型高效雌性桔小实蝇引诱剂的分子设计和合成；进行基于FSP蛋白结构的全新药物设计。本项目对开辟害虫治理新途径- - -害虫行为调节防治法、创制新型、高效、安全的"害虫行为调节剂"等具有重要意义。

本项目以桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)雌雄触角为材料，利用抑制消减杂交(SSH)及转录组技术克隆获得了6种桔小实蝇雌虫触角特异气味结合蛋白基因；项目重点研究了其中之一的C13基因的时空表达特征、编码蛋白结构性质及组织分布，并采用RNAi技术验证了C13蛋白的表达与成虫的嗅觉行为发生之间存在一定的关联；利用计算机辅助药物设计软件对C13蛋白的三维结构进行同源建模，并基于靶标蛋白进行植物源化合物库的筛选。初步研究了可与C13蛋白结合的(R)-(+)-柠檬烯、己二酸二丁酯等化合物的不同异构体对桔小实蝇雌虫引诱的实际效能。研究发现(R)-(+)-柠檬烯与C13蛋白的结合效率及对桔小实蝇的引诱效果都比其它异构体的效果要好。研究认为，C13蛋白分子与(R)-(+)-柠檬烯的结合可能介导了嗅觉行为的发生过程。另外，研究不同化合物组配比例对桔小实蝇雌虫的实际引诱效果，初步获得了2组引诱效果相对较好的组配比例。本项目所获得的多种雌虫特异性气味结合蛋白和不同的化合物分子，对于进一步指导新型高效雌性桔小实蝇引诱剂的分子设计与组配具有重要意义。