棉铃虫普通气味受体基因的鉴定及功能研究

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1、万方数据UniversityCode．10225RegisterCode：S14802DissertationfortheDegreeofMasterCloningandfunctionanalysisofgeneralodorantreceptorgenesfromcottonbollworm，HelicoverpaarmigeraCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：DateofOralExamination：U

2、niversity：LiuNingcanProf．YanShanchunProf．WangGuirongMasterForestprotectionInJune2014NortheastForestry万方数据摘要慨Y272．1196昆虫是自然界中数量较多的物种，这归功于它们生存和生殖过程中一个重要的生理功能——嗅觉系统。昆虫的嗅觉系统经过长期进化变得高度灵敏，它们用此来感受自然环境中的各种化学信息继而产生相应的生理和行为反应，如寻找配偶、食物源和寄主、产卵等行为。棉铃虫Helicoverpaarmigera是棉花蕾铃期的重要钻蛀

3、性害虫，主要蛀食蕾、花、铃，也取食嫩叶。随着各种作物的复种指数不断提高，为棉铃虫的发生提供了丰富的食料和有利的繁殖场所，加上昆虫抗药性的增强，导致棉铃虫的危害有逐年加重的趋势。因此，寻找新的技术手段成为综合防治棉铃虫的首要问题，很多学者已经将棉铃虫嗅觉作为研究的重点。本研究利用PCR结合RACE技术克隆三条普通气味受体基因的cDNA全长；利用不同的生物信息学软件对序列进行结构预测、序列比对和进化树分析；利用半定量RT-PCR检测其在成虫不同组织中的表达；利用双极电压钳和触角电氨基酸。选择已报道的鳞翅目昆虫烟青虫、家蚕、烟芽夜蛾和棉

4、铃虫的气味受体与本实验克隆得到的三个气味受体进行序列比对和进化树分析，结果显示这三个气味受体基因与性信息素受体区别明显，并与其它的普通气味受体聚类在一起。半定量RT-PCRHarmORl0在雄虫触角中高表达于雌虫，而HarmOR9和HarmOR29在雌雄虫触角中无表达差异。另外，HarmOR9在雄虫下唇须中也有微量表达，在其他组织均不表达；HarmORlO在雌虫生殖器中的表达也较明显，在其他组织均不表达；HarmOR29在其醛浓度为0．001mol／L时反应最强烈，即对气味的反应达到饱和。实验中受体同地区的雌雄虫为研究对象时，北京

5、棉铃虫中除去个别的几个气味(如苯乙醛、肉豆蔻酸、十六(烷)酸乙酯、苯甲酸甲酯等)刺激的反应是雌虫强于雄虫，其余大部分气味刺万方数据无明显差异。以不同地区相同性别的棉铃虫为研究对象时，无论是雌虫还是雄虫在受到气味刺激后，廊坊地区成虫的反应比北京地区成虫的反应显著，且雄虫的反应比雌虫的反应更灵敏一些。HarmORl0半定量的结果显示，在棉铃虫雌虫触角及生殖器中有高表达，结合功能鉴定，确定苯甲醛是受体HarmORl0的配体，猜测苯甲醛可能在棉铃虫雌虫寻找寄主和产卵的过程中起到很重要的作用。但在触角电位反应中，两个地区的棉铃虫雄虫对苯甲醛

6、的反应都比雌虫的反应要灵敏，猜测苯甲醛可能对棉铃虫雄虫的取食行为有影响。关键词棉铃虫；嗅觉受体；基因克隆；组织表达谱；功能鉴定万方数据AbstractTheolfactorysystemisakeyphysiologicalelementwhichinsectdependentonitintheprocessofsurvivalandreproductionamongotheranimalsintheenvironment．Olfactionplaysanindispensableroleinmanageinsectbehavio

7、rsuchasappropriatematingpartnerschoice，foodselection，hostselectandSOon．Helicoverpaarmigeraisoneoftheimportantdrilldecayedpestsincottonbollperiod，mainboredbud，flowerandleaves．Withthecontinuousimprovementofvariouscropscroppingindex．theincidenceof月：armigeraprovidedarichd

8、ietsandfavorablebreedingsites，coupled、Ⅳimenhancedinsectresistance，theharmofleadtoHarmigerahasatendencytoincreaseyearbyyear．T