【摘 要】
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斜纹夜蛾（Spodoptera litura）为鳞翅目夜蛾科,是世界性重要暴食性农业害虫,可取食上百种寄主植物,给许多国家的蔬菜、烟草、玉米、豆类和棉花等多种重要经济作物带来了巨大的损失。斜纹夜蛾幼虫期是其取食作物的主要阶段,也是危害作物的主要阶段。人们长期使用各种化学药剂来防治斜纹夜蛾,但由于杀虫药剂频繁使用,导致害虫产生的一定的耐药性,同时也因剂量的加大对生态环境造成了严重污染。昆虫性信息素具
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（31970456）； 安徽省自然科学基金面上项目（2008085MC6）； 安徽省高校自然科学研究重大项目（KJ2021ZD0059）；
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斜纹夜蛾（Spodoptera litura）为鳞翅目夜蛾科,是世界性重要暴食性农业害虫,可取食上百种寄主植物,给许多国家的蔬菜、烟草、玉米、豆类和棉花等多种重要经济作物带来了巨大的损失。斜纹夜蛾幼虫期是其取食作物的主要阶段,也是危害作物的主要阶段。人们长期使用各种化学药剂来防治斜纹夜蛾,但由于杀虫药剂频繁使用,导致害虫产生的一定的耐药性,同时也因剂量的加大对生态环境造成了严重污染。昆虫性信息素具有监测种群、干扰交配与诱捕雄性成虫等作用,利用昆虫性信息素进行绿色防控,不仅具有使用量低、生物活性高、专一性强、不伤害天敌、不产生抗药性等优势,而且可以结合天敌昆虫、细菌、真菌或其代谢物等其他生物农药进行害虫综合防治。性信息素虽在一些国家或地区成功应用于害虫的预测和防治,但都应用于预测和控制成虫种群数量,而对直接发挥危害作用的幼虫相关防治研究较少。因此,本研究通过性信息素引诱斜纹夜蛾幼虫的取食行为入手,综合体内和体外方法分析气味结合蛋白在斜纹夜蛾幼虫响应这一引诱过程中的具体功能特征,研究结果可为深入解析昆虫性信息素介导的幼虫通讯行为机制,及为开发针对幼虫的行为扰乱剂提供重要科学依据。研究成果如下:（1）斜纹夜蛾幼虫取食的引诱行为测定结果表明:当性信息素含量为3 ng时,仅Mix2组分对幼虫取食行为有显著吸引力;当性信息素含量为10 ng时,Z9,E12-14:Ac,Z9-14:Ac和Mix2这三种组分对幼虫的取食行为有显著影响,能够吸引幼虫取食;当性信息素含量为30 ng时,6种组分性信息素对幼虫的取食行为均无显著影响;此外,在不添加食物的引诱行为测定时,Z9,E12-14:Ac,Z9-14:Ac组分对幼虫吸引力消失。说明Z9,E12-14:Ac和Z9-14:Ac这两个单一性信息素组分对斜纹夜蛾幼虫取食有显著影响,且这两种性信息素只在食物环境中起作用。同时也说明对成虫而言是性诱剂的物质,对幼虫却是一种觅食指示物。（2）基于斜纹夜蛾转录组和基因组数据,我们在斜纹夜蛾中共鉴定到了158个嗅觉基因,包括45个气味结合蛋白（Odorant-binding proteins,OBPs）,23个化学感觉蛋白（Chemosensory proteins,CSPs）,60个气味受体（Odorant receptors,ORs）和30个味觉受体（Gustatory receptors,GRs）,其中包括15个新基因（9个OBPs,3个ORs,3个GRs）;FPKM结果显示在幼虫头部（LH）发现了39个OBPs,22个CSPs,22个ORs和13个GRs;系统发育分析显示,45个Slit OBPs广泛分布于蛾类OBPs进化树各分支,Slit PBP1-3、Slit GOBP1-2能够聚类形一个PBP/GOBP亚家族,这些结果表明Slit OBPs应具有与其他蛾类OBPs相似的功能。（3）为进一步明确斜纹夜蛾幼虫触角中是哪些OBPs对Z9,E12-14:Ac和Z9-14:Ac能起识别反应,本研究对4龄饥饿24小时后的幼虫进行性信息素暴露引诱分析,结果显示Z9,E12-14:Ac引诱后,有6个OBPs上调:GOBP2、OBP7、OBP15、OBP18、OBP22、OBP30;Z9-14:Ac引诱后,仅GOBP2上调;随后,利用大肠杆菌表达系统对这些基因进行了蛋白表达和纯化,并借助体外荧光竞争结合实验对纯化蛋白与性信息素的结合力进行了分析,结果显示仅GOBP2和OBP7可与6种性信息素组分结合,表明GOBP2和OBP7很有可能参与幼虫识别Z9,E12-14:Ac和Z9-14:Ac的过程,并进而调控幼虫的取食行为。（4）根据体外荧光竞争结合实验结果,本研究采用活体RNAi方法沉默斜纹夜蛾幼虫触角中的GOBP2和OBP7,分析对幼虫取食行为的影响。定量PCR分析显示2个处理组目的OBP的表达量与对照组相比均显著下降,si GOBP2组的GOBP2下降70.37%,si OBP7组的OBP7下降了63.27%。取食行为实验表明注射si RNA处理组的幼虫未表现出受性信息素引诱取食的行为特征,表明GOBP2和OBP7应当参与幼虫识别Z9,E12-14:Ac和Z9-14:Ac的过程,并调控幼虫受性信息素引诱而产生的取食行为。
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