粟负泥虫成虫触角转录组及OBPs基因家族分析

刘佳; 曹艺轩; 白辉; 王永芳; 马继芳; 刘磊; 董志平; 李志勇

doi:10.13417/j.gab.043.001400

基因组学与应用生物学 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (08) : 1400 -1412. DOI: 10.13417/j.gab.043.001400

粟负泥虫成虫触角转录组及OBPs基因家族分析

刘佳, 曹艺轩, 白辉, 王永芳, 马继芳, 刘磊, 董志平, 李志勇

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摘要

粟负泥虫(Oulema tristis)是谷子上的重要害虫，对谷子的产量和品质均构成了严重威胁。气味结合蛋白(odorant binding proteins, OBPs)作为昆虫嗅觉识别系统中与气味分子结合的重要蛋白，在成虫定位寄主植物及交配行为中发挥着重要作用。本研究通过转录组测序，构建了粟负泥虫成虫触角转录组数据库，挖掘粟负泥虫成虫触角中潜在的OBPs基因家族，并对其编码蛋白的理化性质、保守基序、系统发育及表达量进行了分析。结果表明，本研究得到了一个准确性高、拼接完整度好且功能注释较好的高质量的触角转录组数据库。共鉴定出32个OtriOBPs基因，其编码92～184个氨基酸，蛋白分子的质量为10.07～21.19 kDa。不同分支上OtriOBPs的Motif组成有所差异，但位于同一个分支上的OtriOBPs具有相同的Motif组成。32个OtriOBPs在整个进化树上分布，且相对集中，与光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)、灭字脊虎天牛(Xylotrechus quadripes)和苹果小吉丁(Agrilus mali)存在多个直系同源基因对。筛选到了12个在成虫触角中高表达的基因，其中，OtriOBP9基因的相对表达量最高，在雄虫触角中的表达量显著高于雌虫的，可能与雄虫寻找配偶有关，实时定量PCR(real time quantitative PCR, RT-qPCR)的结果与转录组数据一致。本研究为进一步探究粟负泥虫OBPs的功能奠定基础，同时也为后续开发基于嗅觉行为调控的绿色防控技术提供重要的理论依据。