斑痣悬茧蜂触角中嗅觉相关基因的鉴定及组织表达分析(3)

2.3.1斑痣悬茧蜂触角的转录组构建9 2.3.2斑痣悬茧蜂触角味觉受体(GRS)的鉴定及表达谱分析9 2.3.3斑痣悬茧蜂触角羧酸酯酶(CXES)的鉴定和表达谱分析12


2.3.1斑痣悬茧蜂触角的转录组构建 9

2.3.2斑痣悬茧蜂触角味觉受体(GRS)的鉴定及表达谱分析 9

2.3.3斑痣悬茧蜂触角羧酸酯酶(CXES)的鉴定和表达谱分析 12

2.3.4斑痣悬茧蜂触角谷胱甘肽-S-转移酶(GSTS)的鉴定和表达谱分析 13

2.3.5数据统计与分析 14

第三章 结果与分析 16

3.1斑痣悬茧蜂触角味觉受体(GRS) 16

3.1.1斑痣悬茧蜂触角味觉受体(GRS)的鉴定及序列分析 16

3.1.2斑痣悬茧蜂触角味觉受体基因(GRS)的系统进化树的构建 20

3.1.3斑痣悬茧蜂触角味觉受体(GRS)不同组织MRNA的表达量分析 21

3.1.4讨论 23

3.2斑痣悬茧蜂触角羧酸酯酶(CXES) 24

3.2.1斑痣悬茧蜂触角羧酸酯酶(CXES)的鉴定及序列分析 24

3.2.2斑痣悬茧蜂触角羧酸酯酶(CXES)的系统进化树的构建 25

3.2.3斑痣悬茧蜂触角羧酸酯酶(CXES)不同组织MRNA的表达量分析 33

3.2.4讨论 36

3.3斑痣悬茧蜂触角谷胱甘肽-S-转移酶(GSTS) 37

3.3.1斑痣悬茧蜂触角谷胱甘肽-S-转移酶(GSTS)的鉴定及序列分析 37

3.3.2斑痣悬茧蜂触角谷胱甘肽-S-转移酶(GSTS)的系统进化树的构建 38

3.3.3斑痣悬茧蜂触角谷胱甘肽-S-转移酶(GSTS)不同组织MRNA的表达量    分析 42

3.3.4讨论 44

结  论 46

本科阶段的学术活动小结 47

致  谢 48

参考文献 49

第一章  绪论

1.1 昆虫的嗅觉机制

在昆虫顺应环境的变化和种群的繁衍过程中,它们具有的专一而且灵敏的嗅觉感受系统起着至关重要的作用。通过这个灵敏、精准的嗅觉系统,昆虫能够特异性地识别外界环境中的信息化学物质,进而在其栖息地的选择、取食、探求配偶、躲避天敌和产卵等一系列生命活动中发挥作用[1, 2]。

昆虫辨认外界环境的特异性气味物质的时候,需要其触角感受器中的多种嗅觉相关蛋白的参与,包括气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)[3]、嗅觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane proteins,SNMPs)[4]、气味降解酶(odorant degrading enzymes,ODEs)[5]、嗅觉受体(olfactory receptors,ORs)[6]和味觉受体(gustatory receptors,GRs)[7]。有研究表明除了嗅觉受体(olfactory receptors,ORs)和味觉受体(gustatory receptors,GRs)以外,离子型受体(ionotropic receptors,IRs)在昆虫的嗅觉识别过程中同样发挥着至关重要的作用[8]。昆虫识别气味分子的过程包括以下几步:首先,外界环境中的亲脂性气味分子经昆虫触角感受器表皮上的微孔进入亲水性的淋巴液中,立即被其中的可溶性气味结合蛋白(OBPs)识别,而后二者结合构成复合体;然后,复合体被转运到到嗅觉受体神经元的树突膜上的气味受体(ORs)上;接着,气味受体被机体识别和激活,使得膜通透性发生变化,从而产生动作电位,动作电位随后传入昆虫的中枢神经系统,进而引起昆虫相应的行为反应[9, 10](图1-1)。

图1-1 昆虫的嗅觉信号转导途径

Fig1-1 Olfactory signal transduction pathway in insects

当信号传导过程完成之后,和气味结合蛋白(OBPs)相结合的气味分子会迅速失活,最终被嗅觉感器淋巴液中的气味降解酶(ODEs)或支持细胞中的多种酶降解。其中,气味降解酶(ODEs)是昆虫嗅觉感受系统中极为重要的解毒酶,它可以迅速地降解掉进入体内的多余的气味分子,避免对机体神经系统造成损害。目前,研究发现羧酸酯酶(carboxylesterases,CXEs)、谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-S-transferases,GSTs)和细胞色素P450氧化还原酶(cytochrome P450 monooxygenases,P450s)等可能为气味降解酶(ODEs)[11, 12],在昆虫产生抗药性的时候,这些酶的含量和活力会发生变化。