豌豆蚜触角转录组化学感受蛋白的鉴定、表达和结合特性分析

作者：刘靖涛; 王倩; 赵瑞; 王欢欢; 高洁; 董辉; 张永军; 丛斌^*; 谷少华^*

来源：昆虫学报, 2022, 65(03): 261-270.

DOI：10.16380/j.kcxb.2022.03.002

• 豌豆蚜
• 化学感受蛋白
• 组织表达
• 荧光竞争结合实验
• 报警信息素
• 性信息素

【目的】本研究旨在鉴定豌豆蚜Acyrthosiphon pisum触角转录组中化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)基因，明确触角中高表达的豌豆蚜CSP蛋白与蚜虫报警信息素、性信息素以及植物挥发物的分子结合特性。【方法】通过对豌豆蚜成蚜触角进行转录组测序，鉴定触角中候选CSP基因；采用RPKM值和半定量RT-PCR分别明确这些CSP基因在豌豆蚜成蚜触角以及不同组织(触角、口针、去除触角和口针的头、胸、腹、足和翅)中的表达谱；通过荧光竞争结合实验测定这些触角CSPs与蚜虫报警信息素和性信息素以及植物挥发物的结合特性。【结果】在豌豆蚜成蚜触角转录组中鉴定得到10个CSP基因。RPKM值和半定量RT-PCR分析结果表明ApisCSP2,ApisCSP4和ApisCSP5在豌豆蚜成蚜触角中表达量最高。荧光竞争结合实验表明ApisCSP4与报警信息素主要组分(E)-β-法尼烯[(E)-β-farnesene, EβF]和微量组分(-)-α-蒎烯结合力强，K_i值分别为2.2±0.8和4.9±0.7μmol/L; ApisCSP5与两种性信息素组分(+)-(4aS,7S,7aR)-荆芥内酯和(-)-(1R,4aS,7S,7aR)-荆芥醇结合力强，K_i值分别为4.8±0.9和2.6±0.6μmol/L。【结论】豌豆蚜成蚜触角转录组中鉴定到10个CSP基因，其中ApisCSP4和ApisCSP5可能分别参与了蚜虫报警信息素和性信息素的转运。

• 单位
  中国农业科学院植物保护研究所; 中国农业大学; 沈阳农业大学; 植物病虫害生物学国家重点实验室