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昆虫外周嗅觉系统研究进展 预览 被引量:1
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作者 莫建初 王成盼 尉吉乾 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期50-57,共8页
嗅觉作为昆虫感知外界环境的主要手段之一,在觅食、防御、交配、繁殖、信息交流及栖息地选择等方面起着十分重要的作用。研究环境中或来自生物体的气味分子作用于昆虫感觉器官引起昆虫产生行为反应的机制,有助于人们了解昆虫的寄主识别... 嗅觉作为昆虫感知外界环境的主要手段之一,在觅食、防御、交配、繁殖、信息交流及栖息地选择等方面起着十分重要的作用。研究环境中或来自生物体的气味分子作用于昆虫感觉器官引起昆虫产生行为反应的机制,有助于人们了解昆虫的寄主识别、种间互作和种内交流等行为及制定害虫治理和益虫保护等策略。本文对昆虫嗅觉系统中气味分子的传导过程,及外周嗅觉系统相关蛋白的功能及研究现状进行综述。气味分子通过嗅觉感受器进入外周嗅觉系统,进而转化为电信号进入中枢神经系统进行加工处理。气味结合蛋白与气味分子进行结合,并将其运输到气味受体;化学感受蛋白也能够与气味分子结合,但其在昆虫体内具有更为广泛的功能;气味受体具有识别气味结合蛋白或化学感受蛋白传递而来的气味分子的功能,并将这种化学信号转化为电信号;离子受体在外周嗅觉系统具有和气味受体相似的作用,但其气味反应谱更窄;感觉神经元膜蛋白在气味分子的传递过程中可能起到的重要作用;气味降解酶也存在多种降解气味分子的假说。通过对昆虫外周嗅觉系统的研究进展进行梳理,为今后研究昆虫外周嗅觉系统提供参考。 展开更多
关键词 外周嗅觉系统 气味结合蛋白 化学感受蛋白 气味受体 离子受体 感觉神经元膜蛋白 气味降解酶
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寄生蜂嗅觉蛋白研究进展 预览
2
作者 何艳艳 王克 +2 位作者 张友军 吴青君 王少丽 《环境昆虫学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期1232-1243,共12页
寄生蜂对外界环境中气味的识别过程尤为复杂,需要很多组织器官参与,嗅觉系统在寄生蜂选择寄主、识别定位寄主和寄生过程中发挥着重要的作用。常见的嗅觉相关蛋白有气味结合蛋白、化学感受蛋白、气味受体等,本文从嗅觉蛋白的鉴定、结构... 寄生蜂对外界环境中气味的识别过程尤为复杂,需要很多组织器官参与,嗅觉系统在寄生蜂选择寄主、识别定位寄主和寄生过程中发挥着重要的作用。常见的嗅觉相关蛋白有气味结合蛋白、化学感受蛋白、气味受体等,本文从嗅觉蛋白的鉴定、结构特征与分类、表达定位、系统发育、功能研究等方面综述了寄生蜂嗅觉蛋白的国内外研究进展,为更多寄生蜂嗅觉相关蛋白的鉴定及其功能研究提供参考。 展开更多
关键词 寄生蜂 嗅觉蛋白 气味结合蛋白 化学感受蛋白 气味受体
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草地贪夜蛾化学感受相关基因家族的进化分析 预览
3
作者 刘莹 肖花美 +4 位作者 梅洋 杨义 叶昕海 谌爱东 李飞 《环境昆虫学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期718-726,共9页
草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda于今年1月首次在我国发现以来,已迅速扩散到长江流域省份,对我国玉米生产造成重大危害。本文从全基因组水平对草地贪夜蛾化学感受相关基因进行了鉴定和进化分析。获得了54个气味结合蛋白(odorant bindin... 草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda于今年1月首次在我国发现以来,已迅速扩散到长江流域省份,对我国玉米生产造成重大危害。本文从全基因组水平对草地贪夜蛾化学感受相关基因进行了鉴定和进化分析。获得了54个气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBP)、15个化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSP)、82个气味受体(odorant receptors,OR)、210个味觉受体(gustatory receptors,GR)、44个离子型受体(ionotropic receptors,IR)和13个感受神经元膜蛋白(sensory neuron membrane proteins,SNMP)基因。进化分析发现,与家蚕相比,草地贪夜蛾OBP与GR基因具有明显的扩增现象,但SNMP基因存在轻微的收缩。本研究首次从基因组水平鉴定了草地贪夜蛾化学感受相关基因,为进一步开展该物种的相关研究奠定了基础。 展开更多
关键词 草地贪夜蛾 气味结合蛋白 化学感受蛋白 气味受体 味觉受体 离子型受体 感受神经元膜蛋白 基因扩增
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昆虫嗅觉相关可溶性蛋白的研究进展 预览
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作者 张玉 杨斌 王桂荣 《环境昆虫学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期229-240,共12页
昆虫在长期进化过程中形成了一套高度敏感的嗅觉系统,通过该系统昆虫可以完成寻觅配偶、定位寄主及选择产卵位点等多种行为。在昆虫嗅觉系统中的可溶性蛋白主要有气味结合蛋白(odorant-binding protein, OBP)和化学感受蛋白(chemosensor... 昆虫在长期进化过程中形成了一套高度敏感的嗅觉系统,通过该系统昆虫可以完成寻觅配偶、定位寄主及选择产卵位点等多种行为。在昆虫嗅觉系统中的可溶性蛋白主要有气味结合蛋白(odorant-binding protein, OBP)和化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)。OBP可以特异性结合并运输疏水性的气味分子相应的受体,是昆虫化学识别过程的第一步,具有十分重要的作用。CSP与OBP的结构和功能类似,主要参与化合物的识别和运输,尽管没有直接的证据表明CSP也参与了昆虫的化学感受过程,但已有研究发现,CSP在昆虫嗅觉系统中发挥着重要的作用。本文主要从分子特性、蛋白结构、表达模式、生理功能等方面分别对昆虫的OBP和CSP进行了概述,为深入的研究两者的功能提供理论参考,进而为以昆虫嗅觉系统为靶标的害虫防治提供新的思路。 展开更多
关键词 气味结合蛋白 化学感受蛋白 化学通讯 基因表达 蛋白结构
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菜粉蝶气味结合蛋白和化学感受蛋白生物信息学分析 预览
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作者 朱宇 刘洋 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期104-112,共9页
气味结合蛋白(odorant-binding proteins,OBPs)和化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)在菜粉蝶(Pieris rapae)气味识别的过程中发挥着重要作用。通过本地BLAST等方法在菜粉蝶基因组中找到了推测的OBPs和CSPs蛋白序列,采用多序列... 气味结合蛋白(odorant-binding proteins,OBPs)和化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)在菜粉蝶(Pieris rapae)气味识别的过程中发挥着重要作用。通过本地BLAST等方法在菜粉蝶基因组中找到了推测的OBPs和CSPs蛋白序列,采用多序列比对、半胱氨酸模式序列识别、进化发育树构建等方法,鉴定出了24个PrOBP s和38个PrCSP s基因。其中,PrOBP1-PrOBP17这17个OBPs属于Classic OBPs蛋白家族,PrOBP19-PrOBP24属于Minus-C OBPs蛋白家族。鉴定出的38个PrCSPs都具有鳞翅目CSPs的半胱氨酸模式识别序列。本实验通过对菜粉蝶基因组中OBP s和CSP s基因的查找鉴定,丰富了昆虫OBP s和CSP s基因数据库,可为菜粉蝶气味识别和化学感受相关实验和应用提供参考。 展开更多
关键词 菜粉蝶 气味结合蛋白 化学感受蛋白
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斑翅果蝇气味结合蛋白OBP56h与小分子化合物的结合特征 预览
6
作者 李都 牛长缨 +1 位作者 李峰奇 罗晨 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第15期2616-2623,共8页
【目的】克隆斑翅果蝇(Drosophila suzukii)气味结合蛋白56h(odorant binding protein 56h,OBP56h)基因,诱导表达斑翅果蝇OBP56h重组蛋白(DsuzOBP56h),研究其与小分子化合物的结合特性。【方法】通过RT-PCR并设计特异性引物克隆斑翅果蝇... 【目的】克隆斑翅果蝇(Drosophila suzukii)气味结合蛋白56h(odorant binding protein 56h,OBP56h)基因,诱导表达斑翅果蝇OBP56h重组蛋白(DsuzOBP56h),研究其与小分子化合物的结合特性。【方法】通过RT-PCR并设计特异性引物克隆斑翅果蝇OBP56h ORF全长,从NCBI数据库中下载相似度高的昆虫气味结合蛋白序列,进行序列比对和分析。以NdeⅠ和XhoⅠ为酶切位点,将OBP56h连入pET-30a(+)原核表达载体,将重组质粒转入BL21(DE3)大肠杆菌感受态细胞。扩大培养阳性菌株,并用IPTG诱导表达DsuzOBP56h重组蛋白。收集菌液,通过超声波破碎细胞得到蛋白,利用Ni-NTA柱纯化蛋白,进行Tris-HCl透析,用BCA法测定蛋白浓度。蛋白用50 mmol·L-1 Tris-HCl(pH 7.4)稀释至终浓度2μmol·L-1,配基用色谱级甲醇稀释至终浓度1 mmol·L-1,以4,4′-二苯胺基-1,1′-联萘-5,5′-二磺酸二钾盐(4,4′-dianilino-1,1′-binaphthyl-5,5′-disulfonicacid dipotassium salt,bis-ANS)荧光探针为报告子,利用荧光竞争结合试验检测DsuzOBP56h蛋白与18种候选小分子化合物配基的结合特性。【结果】克隆获得了斑翅果蝇OBP56h的ORF全长,共405 bp,N-端含有19个氨基酸组成的信号肽,具有6个保守半胱氨酸位点,符合OBP的典型特征,与其同属的黑腹果蝇OBP56h进化关系最近。成功连入pET-30a(+)表达载体,在1 mmol·L-1 IPTG、28℃条件下诱导DsuzOBP56h蛋白表达,并过柱纯化得到目的蛋白。荧光光谱试验显示,荧光探针bis-ANS与DsuzOBP56h的解离常数为0.9568μmol·L-1,适合作为本试验中竞争性荧光结合试验的报告子;进一步的荧光竞争结合试验表明,在18种候选配基中,苦味物质盐酸小蘖碱和香豆素与DsuzOBP56h的结合亲和性较强,解离常数分别为12.16和17.93μmol·L-1,柚皮素与DsuzOBP56h的解离常数为25.32μmol·L-1,草莓叶片产生的一种对斑翅果蝇具有吸引作用的挥发性气味物质β-环柠檬醛也能与DsuzOBP56h结合,其解离常数� 展开更多
关键词 斑翅果蝇 气味结合蛋白 原核表达 竞争结合
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甘薯蚁象气味结合蛋白CforOBP8的基因表达谱及配体结合特性分析 预览
7
作者 贾小俭 高波 +3 位作者 马娟 李秀花 陈书龙 王容燕 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期275-283,共9页
【目的】明确甘薯蚁象Cylas formicarius气味结合蛋白(odorant binding protein, OBP) OBP8的基因表达谱及与配体化合物的结合特性。【方法】基于甘薯蚁象成虫转录组数据,利用RT-PCR方法从甘薯蚁象成虫触角中克隆了气味结合蛋白OBP8基因... 【目的】明确甘薯蚁象Cylas formicarius气味结合蛋白(odorant binding protein, OBP) OBP8的基因表达谱及与配体化合物的结合特性。【方法】基于甘薯蚁象成虫转录组数据,利用RT-PCR方法从甘薯蚁象成虫触角中克隆了气味结合蛋白OBP8基因,并进行生物信息学分析;采用qPCR方法测定该基因在甘薯蚁象成虫触角、口器、翅和跗节中的表达谱;构建原核表达载体,进行诱导表达及蛋白纯化。利用荧光竞争结合实验测定纯化的重组蛋白与16种配体化合物(1种性信息素和15种植物挥发物)的结合特性。【结果】获得甘薯蚁象气味结合蛋白基因CforOBP8(GenBank登录号:MH549528)的完整编码序列,其开放阅读框长414 bp,编码138个氨基酸,预测分子量为15.56 kD,等电点为4.71,N末端具有21个氨基酸组成的信号肽序列,蛋白序列具有4个保守的半胱氨酸,CforOBP8属于Minus-C OBPs亚家族。荧光定量PCR结果表明,CforOBP8在甘薯蚁象成虫触角中特异性表达,在其他组织中微量表达。SDS-PAGE结果显示融合蛋白成功表达。CforOBP8与配体化合物的结合力测试表明,CforOBP8与性信息素(E)-2-丁烯酸顺-(Z)-3十二烯基酯结合能力最强,解离常数K_i为4.13μmol/L;其次与5种植物挥发物也有一定的结合能力,依次为乙酸顺-3-己烯酯(K_i=7.54μmol/L)、柠檬烯(K_i=15.23μmol/L)、橙花醇(K_i=16.31μmol/L)、壬醛(K_i=28.71μmol/L)和苯乙醛(K_i=29.54μmol/L)。【结论】CforOBP8可能是甘薯蚁象性信息素结合蛋白,并且在感受性信息素和寄主植物挥发物的过程中都发挥作用。 展开更多
关键词 甘薯蚁象 气味结合蛋白 性信息素 表达谱 荧光竞争结合实验
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中红侧沟茧蜂气味结合蛋白MmedOBP18的原核表达及配体结合特性 预览
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作者 宋玄 单双 +3 位作者 王山宁 陶宇逍 李瑞军 张永军 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期150-159,共10页
【目的】研究中红侧沟茧蜂Microplitis mediator气味结合蛋白MmedOBP18在触角中的表达定位,解析MmedOBP18重组蛋白的配体结合特性。【方法】原核表达中红侧沟茧蜂气味结合蛋白MmedOBP18;采用荧光免疫组织化学技术研究MmedOBP18在中红侧... 【目的】研究中红侧沟茧蜂Microplitis mediator气味结合蛋白MmedOBP18在触角中的表达定位,解析MmedOBP18重组蛋白的配体结合特性。【方法】原核表达中红侧沟茧蜂气味结合蛋白MmedOBP18;采用荧光免疫组织化学技术研究MmedOBP18在中红侧沟茧蜂雌蜂触角中的表达定位;通过荧光竞争结合实验分析MmedOBP18重组蛋白与99种候选配体的结合特性。【结果】在原核表达系统中成功表达MmedOBP18重组蛋白。荧光免疫定位结果显示MmedOBP18主要表达在触角锥形感器Ⅰ内的淋巴液中。荧光竞争结合实验结果表明,MmedOBP18重组蛋白能够与16种候选配体结合,与低挥发性植物挥发物2-十三酮、十二醛、十四酸和十一酸的结合能力最强,其解离常数K i值分别为5.21,6.42,6.49和6.58μmol/L;而且MmedOBP18重组蛋白与非挥发性植物次生物质棕榈酸、棉酚、槲皮素及亚麻酸也有较强的结合能力,Ki值分别为3.86,5.07,5.08和6.51μmol/L;此外,MmedOBP18重组蛋白与鳞翅目昆虫性信息素组分顺-9-十四碳烯醛及顺-11-十六碳醛表现出较强的结合能力,Ki值分别为9.09和11.67μmol/L,提示该蛋白在寄主定位过程中可发挥重要的作用。【结论】中红侧沟茧蜂气味结合蛋白MmedOBP18能够结合长链低挥发和非挥发性化合物,推测其在嗅觉和味觉识别中发挥双重功能,主要参与对寄主和寄主生境的化学信息的近距离识别。 展开更多
关键词 中红侧沟茧蜂 气味结合蛋白 MmedOBP18 荧光免疫定位 配体结合特性 化学感受
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沙葱萤叶甲气味结合蛋白GdauOBP20的基因克隆、原核表达及其结合特性 预览
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作者 李玲 谭瑶 +1 位作者 周晓榕 庞保平 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第20期3705-3712,共8页
【目的】沙葱萤叶甲(Galeruca daurica)是近年来在内蒙古草原上暴发成灾的新害虫,本文旨在克隆沙葱萤叶甲气味结合蛋白基因GdauOBP20的cDNA全长序列,明确其重组蛋白与寄主植物挥发物的结合特性,为揭示沙葱萤叶甲嗅觉的分子机理打下基础... 【目的】沙葱萤叶甲(Galeruca daurica)是近年来在内蒙古草原上暴发成灾的新害虫,本文旨在克隆沙葱萤叶甲气味结合蛋白基因GdauOBP20的cDNA全长序列,明确其重组蛋白与寄主植物挥发物的结合特性,为揭示沙葱萤叶甲嗅觉的分子机理打下基础。【方法】基于沙葱萤叶甲转录组数据,利用RACE技术对沙葱萤叶甲气味结合蛋白基因GdauOBP20进行cDNA全长克隆;利用生物信息学软件预测分析其编码蛋白的理化特性和结构特征;通过原核表达系统表达目的蛋白,并使用Ni-NTA Agarose亲和层析柱进行重组蛋白纯化。最后采用荧光竞争结合的方法,以N-苯基-1-萘胺(N-phenyl-1-naphthylamine,1-NPN)为荧光探针,检测GdauOBP20重组蛋白与13种主要寄主挥发物的结合情况。【结果】GdauOBP20的cDNA全长序列为567 bp(GenBank登录号MK250532),其中5′末端非编码区长24 bp,3′末端非编码区长123 bp,具有ployA尾结构;开放阅读框(ORF)全长为420 bp,编码139个氨基酸。氨基酸序列中含有4个保守的半胱氨酸位点,属于Minus-C OBP亚家族。预测蛋白三级结构中含有6个α螺旋和两对由半胱氨酸形成的二硫键。成功构建了重组表达载体并获得了高纯度的重组蛋白。重组蛋白GdauOBP20与荧光探针1-NPN的结合常数为12.8μmol·L^-1,结合能力较好,可作为本试验的荧光报告子。在所测的13种主要寄主植物挥发物中,除与二烯丙基三硫醚无结合能力外,GdauOBP20重组蛋白与其他12种寄主植物挥发物均有不同程度的结合能力,其中与对二甲苯和环庚三烯的结合能力最强,解离常数分别为22.91和26.55μmol·L^-1,而与月桂烯结合能力最弱,解离常数为116.29μmol·L^-1。【结论】沙葱萤叶甲GdauOBP20能与寄主植物的多种主要挥发性物质结合,推测其可能在沙葱萤叶甲对寄主植物的定位过程中发挥重要的作用。 展开更多
关键词 沙葱萤叶甲 气味结合蛋白 RACE克隆 原核表达 荧光竞争结合试验
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莲草直胸跳甲OBP51的克隆及表达分析 预览
10
作者 胡军 付丽 +4 位作者 王亚茹 张彬 刘艳红 贾栋 马瑞燕 《山西农业科学》 2019年第7期1126-1130,共5页
莲草直胸跳甲在防治入侵性杂草喜旱莲子草中发挥重要作用。莲草直胸跳甲主要通过气味寻找宿主植物;气味结合蛋白是昆虫气味反应的第一步。研究克隆得到莲草直胸跳甲OBP51的全长序列,进行生物信息学分析,并分析其在不同组织中的相对表达... 莲草直胸跳甲在防治入侵性杂草喜旱莲子草中发挥重要作用。莲草直胸跳甲主要通过气味寻找宿主植物;气味结合蛋白是昆虫气味反应的第一步。研究克隆得到莲草直胸跳甲OBP51的全长序列,进行生物信息学分析,并分析其在不同组织中的相对表达量。结果表明,OBP51的cDNA全长为489bp,ORF为411bp,编码136个氨基酸,具有18个氨基酸残基的信号肽;AhygOBP51编码的成熟蛋白为脂溶性蛋白,主要为α-螺旋结构,占68.6%,无规则卷曲占28.8%。定量PCR分析表明,其在触角、后足中高表达,且雄虫后足高于雌虫后足,提示AhygOBP51在触角和后足气味识别过程中发挥重要作用。 展开更多
关键词 莲草直胸跳甲 气味结合蛋白 表达谱
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马铃薯甲虫气味结合蛋白的序列和基因表达谱分析 预览
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作者 张方梅 刘杨 +4 位作者 李祥瑞 张云慧 程登发 郭文超 吐尔逊·阿合买提 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期428-441,共14页
【目的】昆虫气味结合蛋白(OBPs)在昆虫嗅觉行为中发挥着重要作用。马铃薯甲虫 Leptinotarsa decemlineata 是马铃薯上一种最主要的毁灭性害虫。为阐明该虫嗅觉识别分子机制,本研究对马铃薯甲虫26个OBP基因序列特征及组织表达谱进行研... 【目的】昆虫气味结合蛋白(OBPs)在昆虫嗅觉行为中发挥着重要作用。马铃薯甲虫 Leptinotarsa decemlineata 是马铃薯上一种最主要的毁灭性害虫。为阐明该虫嗅觉识别分子机制,本研究对马铃薯甲虫26个OBP基因序列特征及组织表达谱进行研究。【方法】基于马铃薯甲虫触角转录组测序数据,利用生物信息学方法及qRT-PCR技术,分别对马铃薯甲虫26个LdecOBPs (LdecOBP1-LdecOBP26)的系统进化及基因的组织表达谱进行分析。【结果】除LdecOBP26基因外,其余25个LdecOBPs基因序列均具有完整的开放阅读框,编码120~255个氨基酸残基,预测的蛋白分子量为13.66~29.38 kD,等电点为4.12~8.42,它们属于两个亚家族,其中13个为Classical-C OBPs, 12个为Minus-C OBPs。除LdecOBP3和LdecOBP26外,其他24个LdecOBPs的N端均由16~23个氨基酸组成的信号肽序列。不同的OBPs亚家族均具有各自典型保守的Cys残基。LdecOBPs之间高度分化,氨基酸序列一致性在3.20%~41.91%。系统进化树分析表明,LdecOBPs与沙葱萤叶甲 Galeruca daurica 的GdauOBPs亲缘关系最近。基因表达谱分析显示,26个LdecOBPs基因在马铃薯甲虫的不同组织中表达,其中有12个LdecOBPs基因( LdecOBP2, LdecOBP4, LdecOBP6, LdecOBP9, LdecOBP10, LdecOBP12, LdecOBP13, LdecOBP16, LdecOBP 20-22和 LdecOBP 24)在触角中高表达,2个LdecOBPs基因( LdecOBP5和LdecOBP17)在足中高表达,其他12个LdecOBPs基因( LdecOBP1, LdecOBP3, LdecOBP7, LdecOBP8, LdecOBP11, LdecOBP14, LdecOBP15, LdecOBP18, LdecOBP19, LdecOBP23, LdecOBP25和 LdecOBP26)在触角、头(去除触角)、胸、腹、足和翅这些组织中均表达。【结论】本研究结果为进一步研究马铃薯甲虫嗅觉识别分子机制奠定了基础。 展开更多
关键词 马铃薯甲虫 气味结合蛋白 序列分析 组织表达谱 系统发育
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莲草直胸跳甲气味结合蛋白鉴定及其在触角中的表达分析
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作者 胡军 付丽 +3 位作者 张彬 刘艳红 贾栋 马瑞燕 《植物保护学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期849-859,共11页
为阐明莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila对其寄主植物喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides的专一性识别过程中气味结合蛋白(odorant-binding protein,OBP)的作用,基于莲草直胸跳甲三代全长转录组测序结果筛选获得其所有OBP基因并进... 为阐明莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila对其寄主植物喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides的专一性识别过程中气味结合蛋白(odorant-binding protein,OBP)的作用,基于莲草直胸跳甲三代全长转录组测序结果筛选获得其所有OBP基因并进行生物信息学分析,以最大似然法构建莲草直胸跳甲OBP的系统进化树,并通过定量PCR分析这些OBP基因在其触角中的表达量。结果表明,全长转录组测序结果中共鉴定得到53个莲草直胸跳甲AhygOBP基因,所编码蛋白有36个属于Minus-C家族,11个属于Classic家族,5个属于Plus-C家族,1个属于Atypical家族。进化分析结果显示,大部分莲草直胸跳甲AhygOBP与其它目昆虫OBP为直系同源。莲草直胸跳甲AhygOBP基因在触角中的表达分析结果显示,将表达量最低的AhygOBP31作为基准1,表达量最高的依次为AhygOBP53、AhygOBP32、AhygOBP13、AhygOBP28、AhygOBP44、AhygOBP45、AhygOBP29、AhygOBP37、AhygOBP24,其中AhygOBP53的表达量是AhygOBP31的106 000倍。推测这些触角中高表达的AhygOBP可能在宿主植物识别中发挥重要作用。 展开更多
关键词 莲草直胸跳甲 全长转录组测序 气味结合蛋白 触角 表达
斜纹夜蛾气味结合蛋白基因GOBP2转录调控区的克隆及活性分析 预览
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作者 韩琪 胡波 +1 位作者 李升云 董双林 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1059-1066,共8页
[目的]本文旨在鉴定重要农业害虫斜纹夜蛾(Spodoptera litura)气味结合蛋白基因GOBP2的顺式作用元件,为揭示GOBP2的转录调控机制和开发基于嗅觉干扰的害虫防治技术奠定基础。[方法]利用5′RACE技术克隆GOBP2的5′UTR,确定转录起始位点;... [目的]本文旨在鉴定重要农业害虫斜纹夜蛾(Spodoptera litura)气味结合蛋白基因GOBP2的顺式作用元件,为揭示GOBP2的转录调控机制和开发基于嗅觉干扰的害虫防治技术奠定基础。[方法]利用5′RACE技术克隆GOBP2的5′UTR,确定转录起始位点;利用染色体步移技术(chromosome walking)克隆GOBP2的5′侧翼区,并利用在线网站预测转录因子结合位点;利用PCR克隆GOBP2的5′侧翼区逐步缺失片段,并构建到pGL3-Basic载体上;将各重组载体分别转染Sf9细胞,48 h后收获细胞并利用双荧光素酶报告系统检测转录活性。[结果]获得斜纹夜蛾GOBP2长23 bp的5′UTR,由此确定GOBP2的转录起始位点。通过染色体步移获得斜纹夜蛾GOBP2的5′端调控区2 025 bp的序列,发现启动子的典型TATA框;针对-1 000 bp序列的转录活性分析表明,最强转录活性区域位于-243~-207 bp,具有1个增强子;此外,在-971~-891 bp及-890~-811 bp各有1个增强子,在-244~-315 bp存在1个沉默子。[结论]获得斜纹夜蛾GOBP2的转录起始位点及顺式作用元件,为进一步研究GOBP2的转录调控机制奠定了基础。 展开更多
关键词 斜纹夜蛾 气味结合蛋白 双荧光素酶报告基因检测 启动子 增强子 沉默子
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淡足侧沟茧蜂气味结合蛋白MpOBP8的基因克隆及原核表达分析
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作者 杨安 梅国红 +3 位作者 张浩 蒋杰贤 季香云 陈义娟 《应用昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期273-282,共10页
【目的】MpOBP8是淡足侧沟茧蜂Microplitis pallidipes Szepligeti的气味结合蛋白,对于昆虫感知外界气味物质起着不可替代的作用。本研究旨在通过MpOBP8的克隆及其优化表达,获得可溶性目的蛋白,探索其嗅觉识别的分子机理。【方法】通过... 【目的】MpOBP8是淡足侧沟茧蜂Microplitis pallidipes Szepligeti的气味结合蛋白,对于昆虫感知外界气味物质起着不可替代的作用。本研究旨在通过MpOBP8的克隆及其优化表达,获得可溶性目的蛋白,探索其嗅觉识别的分子机理。【方法】通过半定量PCR对其组织差异表达进行分析;通过双酶切构建融合表达载体pET32a(+)-MpOBP8,在大肠杆菌中对其进行原核表达分析并对其表达条件进行了优化。【结果】克隆得到了淡足侧沟茧蜂MpOBP8基因(GenBank登录号:MG457156),该基因含有459 bp的开放阅读框,编码152个氨基酸,推测分子量为17.57ku,预测PI值为4.78。通过半定量PCR,在触角中检测到MpOBP8的表达,而在头、胸、腹中均未检测出表达。对其原核表达条件的优化显示:最佳诱导温度、诱导时间、诱导时机、异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)的终浓度分别为25℃、6 h、菌体培养液OD600为0.1-0.3和0.1 mmol·L-1。大多数的靶蛋白能以上清形式表达,并通过纯化和浓缩得到了高浓度的靶蛋白。【结论】该研究克隆了淡足侧沟茧蜂的MpOBP8基因,并对其原核表达条件进行了优化,探明了该蛋白的最优表达条件,大量获得该气味结合蛋白,为后期研究MpOBP8的嗅觉识别分子机理奠定基础。 展开更多
关键词 淡足侧沟茧蜂 MpOBP8 气味结合蛋白 优化表达
异色瓢虫气味结合蛋白基因HaxyOBP1和HaxyOBP6的克隆及表达谱分析 预览
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作者 韩世鹏 梁超 +3 位作者 李新兵 韩慧 赵锋 何运转 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期284-293,共10页
【目的】本研究旨在探索异色瓢虫Harmonia axyridis气味结合蛋白的结构和分布,更好地了解气味结合蛋白在异色瓢虫嗅觉系统中的作用。【方法】利用生物信息学方法克隆异色瓢虫2个气味结合蛋白基因序列并对其蛋白结构进行分析;通过实时荧... 【目的】本研究旨在探索异色瓢虫Harmonia axyridis气味结合蛋白的结构和分布,更好地了解气味结合蛋白在异色瓢虫嗅觉系统中的作用。【方法】利用生物信息学方法克隆异色瓢虫2个气味结合蛋白基因序列并对其蛋白结构进行分析;通过实时荧光定量PCR分析克隆获得的这2个基因在异色瓢虫各个发育阶段和成虫不同组织中的表达水平。【结果】本研究成功克隆得到异色瓢虫两个气味结合蛋白基因HaxyOBP1和HaxyOBP6(GenBank登录号分别为MG757923和MG757927)。HaxyOBP1开放阅读框全长447 bp,编码148个氨基酸,具有6个保守的半胱氨酸,表明HaxyOBP1属于Classic OBPs。HaxyOBP1在异色瓢虫各发育阶段均有表达,在雄性成虫中表达量最高;组织表达谱分析表明HaxyOBP1在雄虫头部表达量最高。HaxyOBP6开放阅读框全长414 bp,编码137个氨基酸,具有4个保守的半胱氨酸,表明HaxyOBP6属于Minus-C OBPs。HaxyOBP6在成虫期的表达量明显高于幼虫阶段,并且在雄成虫中的表达量显著高于雌成虫;组织表达谱分析表明HaxyOBP6在雄成虫头部和雌成虫翅中表达量最高。【结论】本研究克隆得到异色瓢虫两个气味结合蛋白基因,表达谱分析表明HaxyOBP1和HaxyOBP6分别在异色瓢虫成虫头和翅中具有较高的表达水平,说明气味结合蛋白基因可能在异色瓢虫非嗅觉组织中同样具有重要作用。本研究结果为深入研究异色瓢虫气味结合蛋白结构和功能奠定了基础。 展开更多
关键词 异色瓢虫 气味结合蛋白 基因克隆 表达谱分析 实时荧光定量PCR
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光肩星天牛气味结合蛋白AglaOBP12同源建模及与乙酸-顺-3-己烯酯的分子对接研究
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作者 赵新民 李滔滔 +1 位作者 彭晓赟 刘石泉 《应用昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期290-297,共8页
【目的】研究光肩星天牛Anoplophora glabripennis气味结合蛋白AglaOBP12与寄主植物挥发物乙酸-顺-3-己烯酯的相互作用机制,为利用化学生态手段调控光肩星天牛行为提供理论依据。【方法】采用同源建模预测AglaOBP12三维结构,虚拟氨基酸... 【目的】研究光肩星天牛Anoplophora glabripennis气味结合蛋白AglaOBP12与寄主植物挥发物乙酸-顺-3-己烯酯的相互作用机制,为利用化学生态手段调控光肩星天牛行为提供理论依据。【方法】采用同源建模预测AglaOBP12三维结构,虚拟氨基酸突变构建两个突变子,利用Molegro Virtual Docker程序进行分子对接研究AglaOBP12与乙酸-顺-3-己烯酯的结合模式。模型的合理性评价采用GMQE、QMEAN、ramachandran图和Verify-3D。【结果】AglaOBP12的三维结构由6个α-螺旋构成且形成锥形疏水口袋结构。6个保守半胱氨酸在螺旋结构之间形成稳定结构的3个二硫键。AglaOBP12的C端疏水性氨基酸位于结合口袋的出口并对口袋形成一定的遮挡。乙酸-顺-3-己烯酯位于疏水口袋中与疏水性氨基酸发生作用,而亲水头部羰基氧原子则与Asn123产生氢键。在与突变子N123A的对接中,乙酸-顺-3-己烯酯更接近疏水口袋的出口,乙酸-顺-3-己烯酯与C端Phe135形成氢键。而在与突变子F135E/L136E/V137E的对接中,乙酸-顺-3-己烯酯位于疏水口袋较深处,但未发现与Asn123氢键作用,相比野生型,两个突变子的对接空间能和范德华尔能增大,结合稳定性下降。【结论】乙酸-顺-3-己烯酯位于AglaOBP12疏水口袋并通过氢键与Asn123形成稳定的复合物,AglaOBP12的Asn123和C端疏水氨基酸对结合乙酸-顺-3-己烯酯具有重要作用。 展开更多
关键词 光肩星天牛 气味结合蛋白 AglaOBP12 乙酸-顺-3-己烯酯 同源建模 分子对接
白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白CcOBP3的生物信息学分析 预览
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作者 相伟芳 杨艺新 +3 位作者 郭美琪 张新玥 李敏 潘丽娜 《天津师范大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第2期45-49,共5页
为了探究白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白CcOBP3的结合特性,利用Bio Edit、SignalP3.0 Serve、HMMTop对CcOBP3的碱基序列进行了预测分析,用Swiss-Model对CcOBP3蛋白进行同源建模,从Pubchem下载美国白蛾的5种蛹挥发物(邻苯二甲酸二甲酯、正... 为了探究白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白CcOBP3的结合特性,利用Bio Edit、SignalP3.0 Serve、HMMTop对CcOBP3的碱基序列进行了预测分析,用Swiss-Model对CcOBP3蛋白进行同源建模,从Pubchem下载美国白蛾的5种蛹挥发物(邻苯二甲酸二甲酯、正戊醛、十六烷、正十五烷、正十四烷)及3种植物挥发物(苊、3-蒈烯和丁酸丁酯)的结构,利用maestro10.2软件进行分子对接.对CcOBP3碱基序列的分析结果表明,CcOBP3具有昆虫气味结合蛋白的典型特征,即相对分子质量小,有6个保守的半胱氨酸位点,在N端有信号肽.通过Swiss-Model构建的CcOBP3的结构模型中有Arg32-Thr51(α1)、Leu54-Asn63(α2)、Pro69-Leu81(α3)、Ala93-Ile102(α4)、Ile108-Val116(α5)、Pro128-Glu142(α6)6个α螺旋结构,拉氏构象和PROSA能量评价结果均表明模型构象合理.分子对接结果表明,CcOBP3与3-蒈烯的结合特性最好,与美国白蛾的挥发物邻苯二甲酸二甲酯和正戊醛的结合特性也较好.推测CcOBP3的功能可能与引诱作用相关.CcOBP3与3-蒈烯主要通过范德华力、碳磷键、碳碳键等进行结合. 展开更多
关键词 白蛾周氏啮小蜂 气味结合蛋白 同源建模 分子对接 美国白蛾
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入侵害虫松树蜂气味结合蛋白与其相关信息化学物质的分子对接
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作者 郭冰 郝恩华 +2 位作者 王菁桢 陆鹏飞 乔海莉 《植物保护学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1004-1017,共14页
为探究入侵我国的重大林业检疫性害虫松树蜂Sirex noctilio的气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)与其相关信息化学物质的结合模式和结合能力,采用Swiss-model在线服务器对松树蜂触角中高表达的4种OBP序列进行同源模建,采用Proch... 为探究入侵我国的重大林业检疫性害虫松树蜂Sirex noctilio的气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)与其相关信息化学物质的结合模式和结合能力,采用Swiss-model在线服务器对松树蜂触角中高表达的4种OBP序列进行同源模建,采用Procheck、Verify3D和ERRAT程序对模建质量进行评价;并应用Autodock软件对OBP模型和相关信息化学物质进行分子对接分析。结果显示,在松树蜂触角中高表达的4种蛋白为SnocOBP4、SnocOBP6、SnocOBP9和SnocOBP12,其同源模建所得模型质量较好:均满足拉氏构象图中氨基酸位于最佳合理区的数量大于90%的条件;三维结构与一级结构的兼容性评分大于0.2;所得ERRAT值分别为85.71%、95.10%、98.15%和91.82%。分子对接显示,与松树挥发物α-蒎烯和β-蒎烯结合最好的蛋白是SnocOBP12,结合能分别为-5.36 kJ/mol和-5.48 kJ/mol;与雌性信息素成分顺-9-二十九烯结合最好的蛋白是SnocOBP4,结合能为-5.42 kJ/mol;与雄性信息素成分顺-3-癸烯醇和顺-4-癸烯醇结合最好的蛋白是SnocOBP9,结合能分别为-4.37 kJ/mol和-4.45 k J/mol;而3-蒈烯、顺-7-二十七烯和反-2,4-癸二烯醛等气味分子与SnocOBP6的结合能较低,结合能最低的是顺-7-二十七烯,为-6.08 k J/mol。雄蜂主要信息素成分顺-3-癸烯醇与其同分异构体反-3-癸烯醇相比,与SnocOBP9的结合能较低;但是反-3-癸烯醇能以较强的氢键竞争SnocOBP9结合位点。研究表明这4种松树蜂OBP与相应植物挥发物或雌雄信息素具有较好的亲和力,参与了松树蜂对不同信息化学物质的识别过程。 展开更多
关键词 松树蜂 气味结合蛋白 信息素 植物挥发物 同源模建 分子对接
天牛嗅觉感受相关蛋白研究进展 预览 被引量:2
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作者 詹文会 张苏芳 +3 位作者 耿红卫 王野影 郭昆 陈君 《河南农业科学》 CSCD 北大核心 2018年第3期1-6,共6页
天牛是鞘翅目中危害经济林木和园林绿化树木的一类钻蛀性害虫,常造成严重的生态破坏和经济损失。经过长期进化,天牛形成了与寄主定位、取食、交配和产卵等行为相关的复杂嗅觉系统。昆虫对外界化学物质的感知有多种蛋白质参与,其中气味... 天牛是鞘翅目中危害经济林木和园林绿化树木的一类钻蛀性害虫,常造成严重的生态破坏和经济损失。经过长期进化,天牛形成了与寄主定位、取食、交配和产卵等行为相关的复杂嗅觉系统。昆虫对外界化学物质的感知有多种蛋白质参与,其中气味结合蛋白(Odorant binding proteins,OBPs)、化学感受蛋白(Chemosensory proteins,CSPs)和气味受体(Odorant receptors,ORs)为感知过程的重要参与者,对昆虫行为学研究具有重要意义。从以上3种嗅觉相关蛋白基因的克隆、组织表达特征和功能研究等方面综述天牛嗅觉相关蛋白的研究进展,为天牛嗅觉蛋白参与化学物质感知过程研究提供参考。 展开更多
关键词 天牛 嗅觉 气味结合蛋白 化学感受蛋白 气味受体
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美洲斑潜蝇气味结合蛋白OBP13的鉴定与功能 预览 被引量:2
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作者 陈东凯 张林雅 +1 位作者 邢振龙 雷仲仁 《中国农业科学》 CSCD 北大核心 2018年第5期893-904,共12页
【目的】克隆与鉴定美洲斑潜蝇(Liriomyza sativae)气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因,并对其序列特征、表达情况、系统发育及蛋白功能进行研究,为深入研究美洲斑潜蝇嗅觉机制提供依据。【方法】通过PCR技术克隆美洲... 【目的】克隆与鉴定美洲斑潜蝇(Liriomyza sativae)气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因,并对其序列特征、表达情况、系统发育及蛋白功能进行研究,为深入研究美洲斑潜蝇嗅觉机制提供依据。【方法】通过PCR技术克隆美洲斑潜蝇OBP13编码区全长,用DNAMAN对其进行序列分析,用BLAST进行同源性比较,并使用MEGA6.0构建进化树,进行系统发育分析。通过实时定量PCR对OBP13在美洲斑潜蝇不同组织中的表达情况进行分析。构建原核表达载体,进行原核表达及蛋白纯化,获取重组蛋白。设定荧光分光光度计的激发波长为337 nm,以1-NPN为荧光探针,研究OBP13与25种不同气味配基的结合特性。使用间接免疫荧光染色技术及制备的OBP13的特异性多克隆抗体,对其在组织中的分布情况进行定位。将美洲斑潜蝇触角进行包埋、切片、免疫染色,并在激光共聚焦显微镜下进行观察,了解OBP13在触角感器中的亚细胞分布。【结果】获得了一个美洲斑潜蝇气味结合蛋白基因,命名为LsatOBP13(Gen Bank登录号:KT250751)。LsatOBP13开放阅读框全长462bp,编码153个氨基酸,预测成熟蛋白分子量为17.80 kD,等电点为5.75,N-末端的前17个氨基酸为信号肽序列。具有4个保守的半胱氨酸位点,为Minus-C OBP。系统发育分析显示,其与地中海实蝇Ccap OBP99a-like位于同一小分支上,亲缘关系较近。检测LsatOBP13在不同组织的表达水平,发现LsatOBP13在触角中的表达量远远高于其他组织。成功构建了重组表达载体并获得了高纯度的重组蛋白。对25种气味配基的结合能力检测,发现LsatOBP13与反式-2-己烯醛、芳樟醇、1-辛烯-3-醇、α-紫罗兰酮、苯并噻唑、β-紫罗兰酮具有较强的结合能力,解离常数分别为12.592、10.995、11.165、11.224、10.336、9.218μmol·L~(-1),其中与β-紫罗兰酮亲和能力最强。通过免疫荧光定位,发现其在触角中主要定� 展开更多
关键词 美洲斑潜蝇 气味结合蛋白 序列分析 表达情况 气味结合特性 免疫荧光定位
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