锈色粒肩天牛化学感受基因鉴定与分析

摘要

为鉴定锈色粒肩天牛Apriona swainsoni的化学感受基因，利用Illumina Novaseq 6000平台对其雌雄成虫触角、口器、腹部生殖节、前足跗节进行转录组测序，从中筛选获得化学感受基因并进行生物信息学和系统进化分析，同时测定其组织表达模式，进一步通过序列比对和构建进化树分析锈色粒肩天牛、同属共寄主的桑天牛Apriona germari以及其他鞘翅目昆虫化学感受基因的同源性和系统发育关系。结果表明：从锈色粒肩天牛各组织中共获得32 242条unigene，从中鉴定得到14个味觉受体（gustatory receptor,GR）基因、9个离子型受体（ionotropic receptor,IR）基因和39个气味受体（odorant receptor,OR）基因；其中，AswaGR5、AswaGR7、AswaGR12、AswaGR13聚集在果糖受体家族，AswaGR4聚集在糖受体家族，AswaIR9和AswaIR8为IR共受体基因，且这3类基因均与桑天牛的化学感受基因高度同源。大部分化学感受基因在锈色粒肩天牛触角或口器中高表达，不同基因呈现出不同的组织表达特异性，如AswaGR5、AswaIR2、AswaIR7、AswaOR3、AswaOR5、AswaOR6、AswaOR8、AswaOR18、AswaOR25、AswaOR28、AswaOR36和AswaOR38基因仅于雌雄成虫触角中有表达，AswaGR1基因在雄成虫口器中显著高表达。锈色粒肩天牛与桑天牛的AswaGR1/AgerGR6、AswaIR9/AgerIR9、AswaOR13/AgerOR22和AswaOrco/AgerOR25等化学感受基因有极高的同源性，推测这些基因可能在寄主定位以及生态位分隔中发挥着重要作用。

关键词

锈色粒肩天牛 / 化学感受基因 / 嗅觉受体 / 表达模式 / 同源性分析