农业生物技术学报

作者：郭莉, 陈迪, 高晓进, 贾任航, 张泽腾, 谢寿安, 吕淑杰, 陈正斌

单位：1西北农林科技大学 林学院,杨陵 712100; 2定西市安定区林业和草原局,定西 743000

关键词：花椒窄吉丁,气味结合蛋白,基因克隆,寄主挥发物,分子对接,

基金：国家公益性行业(林业)科研项目(201504324);云南省林业科技推广示范项目(云[2019]TG01号);陕西省第二批特支计划领军人才项目(陕组通字2020-44号)

花椒窄吉丁(Agrilus zanthoxylumi)是花椒(Zanthoxylum bungeanum)树的专一性蛀干害虫,为了分析其与寄主花椒挥发物的结合模式及能力,本研究基于花椒窄吉丁转录组数据,利用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends, RACE)对花椒窄吉丁气味结合蛋白(odorant binding protein, OBP)基因AzanOBP4进行全长克隆;采用生物信息学软件预测分析其核酸序列及氨基酸序列;通过qRT-PCR检测AzanOBP4基因在成虫不同组织中(头, 胸, 腹, 足和翅)的表达情况;I-TASSER在线软件对AzanOBP4氨基酸序列三维建模,通过SAVES v6.0以及PROSA软件评价模型,应用AutoDock软件对AzanOBP4蛋白模型和14种寄主挥发物进行分子对接分析。AzanOBP4的cDNA全长序列为691 bp (GenBank No. MT318833),5'端非编码区182 bp,3'端非编码区89 bp,开放阅读框(ORF)为423 bp,编码140个氨基酸,含有6个保守半胱氨酸,属于典型的OBP。序列分析表明,AzanOBP4氨基酸序列与苹果小吉丁(Agrilus mali)的AmalOBP3氨基酸序列一致性最高为83.57%,两者在系统发育树中以99%的置信度聚为一支。AzanOBP4在雌雄成虫的不同组织中均有表达,其中在雌性成虫的足部表达量最高。分子对接显示,AzanOBP4与14种寄主挥发物主要以氢键、疏水作用和范德华力相结合,发现4种环状烯类寄主挥发物(葎草烯, β-石竹烯, 荜澄茄油烯和ç-依兰油烯)与AzanOBP4的结合能力较好。研究表明花椒窄吉丁基因AzanOBP4参与识别寄主植物的嗅觉机制,推测AzanOBP4可能在花椒窄吉丁寻找寄主与取食行为中发挥重要作用。本研究为揭示花椒窄吉丁的嗅觉识别机制提供参考依据。

来源：2021年第7期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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