褐飞虱对水稻挥发物的触角电位反应及其气味结合蛋白基因的克隆

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1、华中农业大学硕士学位论文褐飞虱对水稻挥发物的触角电位反应及其气味结合蛋白基因的克隆姓名：陈伟申请学位级别：硕士专业：农业昆虫与害虫防治指导教师：王满囷201206褐飞虱对水稻挥发物的触角电位反应及其气味结合蛋白基因的克隆摘要褐飞虱Nilaparvatalugens(stal)，属于同翅目Homoptera，飞虱科Delphaeidae，是我国及亚洲其它稻区的主要害虫。由于褐飞虱成、若虫喜阴湿环境，常群集于稻丛基部，且随其抗药性不断增强，给传统的化学防治方法带来一定的困难。随着化学生态学和分子生物学的发展，同时从昆虫嗅觉的行为

2、反应和分子机制研究植食性昆虫与寄主植物之间相互关系，已经成为研究昆虫嗅觉机理、生物防治策略的新途径。目前关于褐飞虱对水稻挥发物电生理行为反应及其嗅觉感受蛋白的研究还很少。因此，本研究拟通过测定褐飞虱对水稻挥发物的触角电位反应，筛选对褐飞虱具有电生理活性的物质：同时构建褐飞虱触角转录组文库，克隆气味结合蛋白基因，以期为进一步筛选对褐飞虱具有行为活性的水稻挥发物及探索其嗅觉机理提供参考依据。主要研究结果如下：1褐飞虱对水稻挥发物的触角电位反应利用触角电位仪测定了不同羽化虫龄、虫态的褐飞虱对8类共35种水稻挥发物的EAG反应。结果

3、表明：褐飞虱对浓度为10肛g／gl的水稻挥发物的EAG反应平均值为4-8mV，羽化1d、羽化5d(未交配)和羽化5d(已交配)的褐飞虱长翅雌虫、长翅雄虫、短翅雌虫和短翅雄虫对8类共35种水稻挥发物的EAG反应强度不同，但是在P<0．05水平上，大部分rEAG之间无显著性差异。褐飞虱对不同类别化合物的EAG反应也无显著性差异。2褐飞虱触角转录组信息分析剪取褐飞虱各龄若虫及成虫的触角，构建了褐飞虱触角转录组文库，并对其中的EST进行了初步分析。结果表明，褐飞虱触角转录组文库中共含有70239条Unigcnes。通过对褐飞虱触角所

4、有的Unigenes进行GO分类统计，有60686条Unigenes属于生物学过程、细胞组分和分子功能3个过程，占到Unigenes总数的86．4％。通过KEfiG注释信息分析，获得注释到功能的褐飞虱触角的Unigenes有11785条(占16．8％)，涉及219类代谢通路(metabolismpathway)。其中，包含有可能与褐飞虱触角相关的刺激神经配体．受体互作通道、趋化因子信号通路等。褐飞虱触角Unigcncs与COG数据库比对，预测Unigenes可能的功能并做功能分类统计，共有13629条Unigenes比对到功

5、能，占整个Unigenes的19．4％。华中农业大学2012届硕士研究生学位论文3褐飞虱气味结合蛋白基因的克隆从褐飞虱触角转录组文库中选取两个气味结合蛋白基因片段NlugOBP4和NlugOBP5，克隆并获得全长序列。基因NlugOBP4核苷酸序列可读框全长591bp，编码194个氨基酸残基：NlugOBP5核苷酸序列可读框全长426bp，编码141个氨基酸残基。两个褐飞虱OBP基因均含有6个半胱氨酸的保守位点和24个氨基酸的信号肽序列，具有昆虫气味结合蛋白的典型特征。通过对褐飞虱NlugOBP4和NlugOBP5编码的氨基

6、酸与己报道的其它昆虫的29个OBP的同源性分析发现，NlugOBP4与其它昆虫的OBP同源性均较低。NlugOBP5与灰飞虱的LstrOBPl和LstrOBP3的同源性较高，聚为一簇。NlugOBP4和NlugOBP5之间的同源性较低。关键词：褐飞虱；触角电位反应；水稻挥发性物质；转录组；气味结合蛋白基因2褐飞虱对水稻挥发物的触角电位反应及其气味结合蛋白基因的克隆AbstractBrownplanthopper(svH)，Nitaparvatalugens(Stal)(Homoptera：Delphaeidae)isamaj

7、orpestofdeeinChinaandvariousothercountriesinAsia．Theadultsandnymphspreferadampenvironment,oftenclusteredatthebaseofthericeplexus，andwiththeresistanceconstantlyenhanceandwhichbringsomedifficultiestotraditionalchemicalcontrolmethods．Withthedevelopmentofchemicalecolog

8、yandmolecularbiology,studyingtherelationshipbetweenherbivorousinsectsandhostplantandthebehavioralresponseandmolecularmechanismsofinsectolfactoryh