文档介绍：山东农业大学
博士学位论文
甜菜夜蛾嗅觉受体Sexi\Orco基因表达谱与RNA干扰研究
姓名:张逸凡
申请学位级别:博士
专业:农业昆虫与害虫防治
指导教师:刘玉升
2011-06-15
山东农业大学硕士学位论文
摘要
昆虫在长期进化过程中,形成了高度发达的化学感受器,感受自然环境中各种化学
信息,从而产生相应的生理和行为反应,如摄食、繁殖、趋避等,从而对其生存起到关
键作用。昆虫嗅觉信号的传导通过嗅觉受体(Olfactory receptor,ORs)的介导来完成,
属于一类具有七次跨膜结构的 G 蛋白偶联受体。ORs 分为两类,一类是传统嗅觉受体
(Conventional ORs),数目众多,在昆虫种内和种间高度变异。另一类是在不同昆虫种
间高度保守的非典型的嗅觉受体(Atypical olfactory receptor)OR83b 及其同源受体。
OR83b 类嗅觉受体通过结合传统嗅觉受体共同参与气味分子识别。因此使其能够作为判
断昆虫进化的一个参数,也是害虫治理潜在的分子靶标
甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hübner)危害多种粮食作物和蔬菜,是世界性分布的
重要农业害虫。由于害虫抗药性以及蔬菜等作物的无公害防治要求,迫切需要寻求新的
防治技术。研究昆虫嗅觉应用于害虫防治, 已成为害虫管理的一个重要手段。深入研究
蛾类昆虫性嗅觉感受的分子机制,弄清嗅觉受体相关蛋白及其功能,将有助于针对特定
嗅觉蛋白设计和开发更为高效的调控技术。
本文基于嗅觉受体基因研究的前期工作,对甜菜夜蛾嗅觉受体基因 Sexi\Orco 的基
因组结构和表达特征进行了深入的研究,并对受体基因 Sexi\Orco 进行了 RNAi 研究,
主要取得以下结果:
\Orco基因的结构
通过已发表甜菜夜蛾Sexi\Orco基因序列(Genbank登录号:AY862142)和比较几种
已发表的其他昆虫的非典型性嗅觉受体的基因结构,设计合成多对引物,利用多聚酶链
式反应(PCR)技术,以甜菜夜蛾三龄幼虫基因组为模板进行扩增后发现S. exigua的
Sexi\Orco基因共含10个外显子和9个内含子,并且内含子具有典型的GT-AG结构。
\Orco基因的时空表达特征
采用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)和实时定量 PCR(Real-time quantitative PCR,
qRT-PCR)方法对甜菜夜蛾不同发育时期、羽化后不同时期的成虫、以及成虫不同部位
的组织进行 Sexi\Orco 表达分析。结果表明 Sexi\Orco 在甜菜夜蛾卵、各龄幼虫、蛹、成
虫都有表达,在成虫只在触角和喙内特异性表达。与其他发育阶段相比,成虫触角中表
达量最高,可达其他虫态的 104~105 倍,而卵、幼虫、蛹中表达量差异不大;羽化后 36
h 的雄虫触角中的 Sexi\Orco 表达量最大,约为同期雌虫的倍;Sexi\Orco 在雌、雄虫
喙内表达量极低。
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甜菜夜蛾嗅觉受体 Sexi\Orco 基因表达谱与 RNA 干扰研究
\Orco基因RNA沉默初探
通过微量注射法将 Sexi\Orco 基因的 dsRNA 导入羽化后 12h 雌、雄蛾腹腔内,观察
记录注射后成虫存活率,24h 后采用 RT-PCR 和 qRT-PCR 方法检测 Sexi\Orco 基因的表
达量。结果发现处理试虫死亡率和对照相比没有明显差异,雌、雄试虫触角内 Sexi\Orco
基因与对照相比表达量被抑制了 90%以上,且 dsRNA 长度对 RNAi 作用没有明显影响。
说明该方法可以有效沉默昆虫 Sexi\Orco 基因的表达。

关键词:甜菜夜蛾,非典型性嗅觉受体,基因表达谱,RNAi
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山东农业大学硕士学位论文
ABSTRACT
The insect olfactory system has evolved the capacity to recognize and discriminate an
inordinate number of chemically distinct odors that signal the presence of food sources,
oviposition sites, predators, or mating partners. The detection and transduction of olfactory
signals requires olfactory receptors (O