橘小实蝇4种泛神经元表达基因的鉴定和分析

摘要

害虫中枢神经功能研究是开发精准行为调控技术的基础。尽管基于遗传操作的神经标记技术在这一领域发挥了重要作用，但针对以橘小实蝇（Bactrocera dorsalis）为代表的非模式昆虫，此类技术仍相对匮乏。本研究旨在鉴定橘小实蝇的4种泛神经元表达基因，为构建橘小实蝇神经标记体系奠定基础。本研究团队运用生物信息学和分子生物学技术，对橘小实蝇的泛神经元表达基因的基因组结构进行了鉴定和分析，并验证了其全长序列及外周表达模式。结果表明，通过参考果蝇的4种泛神经元表达基因，在橘小实蝇中鉴定出4种同源基因，即BdornSyb、BdorSyt1、Bdorelav和BdorBrp；这4种基因的基因组全长分别为19 337 bp(5个外显子、4个内含子)、26 884 bp(8个外显子、7个内含子)、1 341 bp(1个外显子)和49 692 bp(14个外显子、13个内含子)，BdornSyb、BdorSyt1、Bdorelav的结构域在近缘物种中高度保守；PCR克隆结果表明，这4种基因的CDS序列长度均在500 bp以上，与生物信息学分析结果相符；进化及基因组结构分析显示，4种基因在双翅目昆虫中高度保守；表达模式分析表明，4种基因在橘小实蝇外周感觉器官均有表达，其中BdornSyb、BdorSyt1和BdorBrp在主要嗅觉器官——触角和下颚须中表现出较高的表达水平。本研究在橘小实蝇中鉴定了4种泛神经元表达候选基因，这些结果为未来构建橘小实蝇的泛神经元标记体系提供了基础。

关键词

害虫中枢神经功能 / 泛神经元表达基因 / 神经元标记 / 橘小实蝇 / 嗅觉

基金资助

深圳市科技研发资金-孔雀团队项目（KQTD20180411143628272）; 深圳市大鹏新区科技创新和产业发展专项项目（PT202101-02）; 国家重点研发计划项目（2022YFD1700201）