CSPs介导闹羊花素对害虫产卵忌避作用分子机制研究

植物次生代谢物质对昆虫产卵忌避作用是当前国际上的研究热点，是创制"昆虫行为调节剂"的新型生物农药的全新思路与途径。本项目在前两个国家自然科学基金项目（30270886；30671387）基础上，继续深入研究重要农业害虫的产卵忌避相关化学感受蛋白（CSPs）及其受体作用的分子机制。通过建立CSPs昆虫细胞杆状病毒表达系统，以获得的CSPs为诱饵，从噬菌体文库中筛选受体蛋白，利用生物信息学及分子生物学手段证实受体基因；利用RNAi技术，研究闹羊花素-Ⅲ对害虫产卵忌避的CSPs及其受体作用；结合已知CSPs的功能特征，拟从分子水平上阐述CSPs介导的闹羊花素产卵忌避作用的机制，丰富昆虫植物协同进化研究内容，为"昆虫产卵忌避剂"等昆虫行为调节剂的新农药创制研究新领域提供理论基础和探索。

植物次生代谢物质对昆虫产卵忌避作用是当前国际上的研究热点，是创制"昆虫行为调节剂"的新型生物农药的新思路。闹羊花素是我国特有高效杀虫植物黄杜鹃Rhododendron molle 产生的一类非挥发性的次生代谢物，具有显著的毒杀、拒食、杀卵、产卵忌避活性，但对其产卵忌避分子作用机制尚不清楚。本项目在前两个国家自然科学基金项目（30270886；30671387）基础上，继续深入研究了化学感受蛋白（CSPs）在闹羊花素对几种重要农业害虫产卵忌避活性中的功能及分子机制。项目采用RACE技术，克隆、表达产卵忌避相关蛋白，详细分析了其生物信息学特征；采用定量和半定量方法研究相关蛋白的时空表达特征；应用蛋白质组学研究鉴定闹羊花素响应蛋白及其结合模式；应用分子对接技术研究、分析CSPs等嗅觉相关蛋白在闹羊花素识别中的功能，并应用RNAi技术从离体和活体功能上加以验证，认为闹羊花素结合CSPs，阻断昆虫接受寄主植物正常刺激信号，干扰昆虫-寄主植物的识别模式，从而阻断产卵行为。本项目从分子水平上初步阐述了 CSPs 介导的闹羊花素产卵忌避作用的机制，提出了非挥发性物质的作用模式，丰富昆虫植物协同进化研究内容，为"昆虫产卵忌避剂"等昆虫行为调节剂的制研究提供了理论依据和参考。