白紋伊蚊吸血前后氣味受體OR10基因表達水平的比較研究
發(fā)布時間：2020-11-15 16:36
目的嗅覺系統(tǒng)在蚊蟲吸血和尋找產卵地等活動中發(fā)揮著十分重要的作用。該研究對白紋伊蚊吸血前后氣味受體(odorant receptors,ORs)OR10基因的表達水平進行探討。方法通過反轉錄-聚合酶鏈式反應(RT-PCR)方法擴增白紋伊蚊OR10,采用熒光定量PCR檢測雄蚊、吸血雌蚊和未吸血雌蚊OR10基因的表達量。結果擴增獲得OR10基因的開放閱讀框全長為1 128 bp,編碼376個氨基酸。與埃及伊蚊和岡比亞按蚊的OR10基因的氨基酸序列一致性分別為86.13%和69.69%。熒光定量PCR發(fā)現(xiàn)雄蚊OR10基因的表達量最低為1,雌蚊OR10基因的表達量為1.535±0.274,高于雄蚊,吸血后的雌蚊OR10基因的表達量最高,為2.284±0.203,且未吸血與吸血后的雌蚊OR10基因的表達量差異有統(tǒng)計學意義(F=32.067,P=0.001)。結論白紋伊蚊吸血前后氣味受體OR10基因表達水平差異有統(tǒng)計學意義,進一步輔證了OR10蛋白可能參與蚊蟲吸血后尋找產卵地的行為。
【部分圖文】：
白紋伊蚊OR10基因克隆以吸血雌蚊cDNA為模板擴增得到約1 100 bp的條帶，與目的片段的理論值相符（圖1）。TA載體克隆測序后發(fā)現(xiàn)擴增獲得OR10基因的開放閱讀框全長為1 128 bp，編碼376個氨基酸。通過氨基酸序列進行比對分析發(fā)現(xiàn)其與已知序列一致性為100%[13]。白紋伊蚊與埃及伊蚊和岡比亞按蚊OR10基因的氨基酸序列一致性分別為86.13%和69.69%，氨基酸序列比對結果見圖2。2.2 熒光定量PCR結果
嗅覺感知是由ORs被氣味分子激活，引起細胞內的信號轉導，將氣味的化學信號轉變成電信號，最后傳到更高的中樞神經完成氣味感知的生理功能，對昆蟲ORs相關蛋白的研究是闡明昆蟲嗅覺機制的基礎。嗅覺在蚊蟲的目標寄主搜尋、產卵和糖源搜尋行為中起重要作用，不同昆蟲種類都會出現(xiàn)種類特異的新的OR基因亞族，正是這些種類特異的ORs，決定了它們各自不同的吸血偏好[13-14]，這些ORs對應的配體有可能就是不同的寄主釋放的化合物[7]。而那些在昆蟲中同源性高的、在進化中保留下來的OR，則可能在昆蟲的嗅覺中起著基礎和特殊的作用。據報道，致倦庫蚊CquiOR10和中華按蚊（An.sinensis)AsinOR10可以識別產卵地揮發(fā)出的3-Methylindole[15-16]，這可能與蚊蟲尋找產卵地有關。在異源表達載體HEK293細胞膜上表達后，白紋伊蚊OR10可以識別吲哚（indole）、1-辛烯-3-醇（1-octen-3-ol）和3-甲基吲哚（3-methyindole）。Indole是人體汗液的主要揮發(fā)物[17]，也存在于蚊蟲的產卵地中。1-octen-3-o屬于大型食草動物和人類的揮發(fā)物l[18],3-methyindole是蚊蟲產卵地和卵塊的揮發(fā)物[19]。據此推斷，白紋伊蚊OR10可能與蚊蟲吸血或者尋找產卵地有關。圖3 白紋伊蚊OR10的表達差異
圖2 白紋伊蚊OR10與其他蚊種OR10氨基酸序列比對本研究從白紋伊蚊雌性成蚊中擴增獲得OR10基因，其開放閱讀框全長為1 128 bp，編碼376個氨基酸；經與埃及伊蚊和岡比亞按蚊OR10基因的氨基酸序列比對，一致性分別為86.13%和69.69%。熒光定量PCR結果發(fā)現(xiàn)白紋伊蚊雌蚊OR10基因的表達量明顯高于雄蚊，且吸血后的雌蚊表達量最高。本研究發(fā)現(xiàn)吸血的雌蚊OR10基因的表達量明顯高于未吸血雌蚊，由于雌蚊吸血后卵巢發(fā)育1～2 d后要尋找合適的產卵地產卵，因此，本研究從側面輔證了白紋伊蚊OR10可能參與蚊蟲產卵地尋找的功能，從而為蚊蟲防治提供新的思路。
【相似文獻】
本文編號：2884969
【部分圖文】：
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嗅覺感知是由ORs被氣味分子激活，引起細胞內的信號轉導，將氣味的化學信號轉變成電信號，最后傳到更高的中樞神經完成氣味感知的生理功能，對昆蟲ORs相關蛋白的研究是闡明昆蟲嗅覺機制的基礎。嗅覺在蚊蟲的目標寄主搜尋、產卵和糖源搜尋行為中起重要作用，不同昆蟲種類都會出現(xiàn)種類特異的新的OR基因亞族，正是這些種類特異的ORs，決定了它們各自不同的吸血偏好[13-14]，這些ORs對應的配體有可能就是不同的寄主釋放的化合物[7]。而那些在昆蟲中同源性高的、在進化中保留下來的OR，則可能在昆蟲的嗅覺中起著基礎和特殊的作用。據報道，致倦庫蚊CquiOR10和中華按蚊（An.sinensis)AsinOR10可以識別產卵地揮發(fā)出的3-Methylindole[15-16]，這可能與蚊蟲尋找產卵地有關。在異源表達載體HEK293細胞膜上表達后，白紋伊蚊OR10可以識別吲哚（indole）、1-辛烯-3-醇（1-octen-3-ol）和3-甲基吲哚（3-methyindole）。Indole是人體汗液的主要揮發(fā)物[17]，也存在于蚊蟲的產卵地中。1-octen-3-o屬于大型食草動物和人類的揮發(fā)物l[18],3-methyindole是蚊蟲產卵地和卵塊的揮發(fā)物[19]。據此推斷，白紋伊蚊OR10可能與蚊蟲吸血或者尋找產卵地有關。圖3 白紋伊蚊OR10的表達差異
圖2 白紋伊蚊OR10與其他蚊種OR10氨基酸序列比對本研究從白紋伊蚊雌性成蚊中擴增獲得OR10基因，其開放閱讀框全長為1 128 bp，編碼376個氨基酸；經與埃及伊蚊和岡比亞按蚊OR10基因的氨基酸序列比對，一致性分別為86.13%和69.69%。熒光定量PCR結果發(fā)現(xiàn)白紋伊蚊雌蚊OR10基因的表達量明顯高于雄蚊，且吸血后的雌蚊表達量最高。本研究發(fā)現(xiàn)吸血的雌蚊OR10基因的表達量明顯高于未吸血雌蚊，由于雌蚊吸血后卵巢發(fā)育1～2 d后要尋找合適的產卵地產卵，因此，本研究從側面輔證了白紋伊蚊OR10可能參與蚊蟲產卵地尋找的功能，從而為蚊蟲防治提供新的思路。
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