大灰优食蚜蝇对芳香族化合物嗅觉识别的分子机制

来源 :安徽农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:suanqing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
开花植物进化出了化学生态策略吸引访花昆虫进行传粉。花香挥发物,特别是芳香族化合物,能够引起多种传粉昆虫的访花行为。食蚜蝇是双翅目昆虫中重要的传粉类群,也是重要的蚜虫天敌,其灵敏地嗅觉系统在识别植物花香挥发物的过程中发挥着重要作用,但是这一过程的分子机制尚不清楚。本研究以大灰优食蚜蝇Eupeodes corollae为研究对象,利用触角电位技术明确芳香族化合物激活大灰优食蚜蝇E.corollae触角的电生理反应;以果蝇嗅觉识别的分子图谱为参考,预测大灰优食蚜蝇E.corollae感受芳香族化合物的气味受体基因;利用实时荧光定量PCR明确候选基因在食蚜蝇中的组织和性别表达模式;利用双电极电压钳技术对候选基因进行体外功能分析;通过行为选择试验进一步阐明大灰优食蚜蝇E.corollae对芳香族化合物嗅觉识别的分子机制。研究结果有助于筛选高效食蚜蝇引诱剂并提高农作物的授粉效率。主要研究结果如下:1.利用触角电位技术筛选大灰优食蚜蝇E.corollae雌、雄虫触角对花香来源的14种结构类似的芳香族化合物的电生理反应。结果表明,14种芳香族化合物在浓度为10μg/μL条件下均能激活大灰优食蚜蝇E.corollae雌、雄虫触角活性。其中,邻甲酚引起雌、雄虫触角的EAG反应最强。另外,雌成虫触角对邻甲酚、苯酚、对茴香醛、苯甲醇、苯乙醇、水杨酸甲酯和大茴香醇这7种化合物的EAG反应极显著地高于雄虫(P<0.01);丁香酚、甲基丁香酚、1,4-二甲氧基苯、苯甲醛和苯乙醛引起的EAG反应在雌、雄虫之间没有显著性差异。2.以模式昆虫黑腹果蝇Drosophila melanogaster感受芳香族化合物的嗅觉图谱为参考,与大灰优食蚜蝇E.corollae基因进行同源比对,预测大灰优食蚜蝇E.corollae中识别芳香族化合物的气味受体基因。结果表明,在黑腹果蝇D.melanogaster中能够识别芳香族化合物的受体有13个,大灰优食蚜蝇中与之同源的气味受体有3个,分别为Ecor OR3,Ecor OR25和Ecor OR28。利用气味反应谱筛选进一步推断Ecor OR25和Ecor OR28是食蚜蝇特异性识别芳香族化合物的受体。3.克隆并获得了Ecor OR25和Ecor OR28基因的全长序列,分别编码388个和384个氨基酸,均具有7个跨膜结构域。利用实时荧光定量RT-q PCR技术对气味受体基因Ecor OR25和Ecor OR28在大灰优食蚜蝇E.corollae雌、雄成虫的触角、足、喙、头(去除触角和喙)、胸、腹(去除生殖器)和生殖器中的相对表达水平。结果表明,Ecor OR25和Ecor OR28主要在雌、雄成虫的触角中高表达,在其他组织中的几乎不表达,并且在雌、雄触角之间的表达差异显著。4.为了研究Ecor OR25和Ecor OR28在大灰优食蚜蝇识别芳香族化合物中的作用,通过爪蟾卵母细胞表达系统结合双电极电压钳技术检测了这两个气味受体对46种供试化合物的反应。结果显示Ecor OR25/Orco的结合谱较窄且能特异性识别芳香族化合物。在浓度为10-4 mol/L的情况下,丁香酚激活的反应值最大(414.7±30.48 n A),其次为对甲酚、甲基丁香酚和邻甲酚等,对测试的脂肪族、萜烯类以及杂环类共32种化合物均无反应。剂量反应的结果表明丁香酚对Ecor OR25/Orco激活的反应最灵敏,EC50值为2.89×10-5 mol/L。对Ecor OR28/Orco体外功能研究结果显示,在浓度为10-4mol/L的情况下,仅有大茴香醇和对茴香醛能引起Ecor OR28/Orco较为微弱的反应。研究表明气味受体Ecor OR25可能是大灰优食蚜蝇E.corollae识别芳香族化合物的主要受体。5.选取芳香族化合物丁香酚和甲基丁香酚对大灰优食蚜蝇E.corollae开展行为选择试验。结果表明,浓度为0.1 mol/L的丁香酚能够极显著地吸引大灰优食蚜蝇E.corollae雌虫(P<0.01),显著地吸引雄虫(P<0.05)。浓度为0.1 mol/L的甲基丁香酚对食蚜蝇雌、雄成虫均具有显著地引诱作用(P<0.05)。浓度为0.01 mol/L的丁香酚和甲基丁香酚对大灰优食蚜蝇E.corollae雌、雄虫均无引诱作用。
其他文献
目的:本实验拟在前期研究明确芪仙通络方可恢复大脑中动脉闭塞MCAO大鼠受损神经功能的基础上,进一步探讨基于BDNF/Trk B/CREB信号通路上该方对MCAO大鼠突触重塑的影响及作用机制,为芪仙通络方临床进一步推广应用提供实验基础。方法:以MCAO大鼠模型为研究对象,给以基于国医大师刘祖贻“脑髓阳生阴长”理论的中药复方芪仙通络方及信号通路阻断剂K252a进行干预,胞磷胆碱阳性药作对照,采用Ber
骨肉瘤为常见的骨组织原发恶性肿瘤,好发于青少年,而且预后差。深入开展骨肉瘤发病机制的研究对于骨肉瘤临床治疗具有重要的指导意义。微小核糖核酸(MiRNAs)是一类长度为21-2
在工业化及其战略升级进程中,能源与信息通信均占有重要地位。作为能量传输的一环,DC-DC变换器在可再生能源发电与直流负载供电方面都有广泛应用,各种变换器经不同方式连接而形成直流电源系统,其内部通信保证了电能的灵活控制。变换器间的信号传输,既可施行传统的专用线缆通信,也可将变换器及直流母线信道化,同步传输能量与信号,在特定应用场景实现资源整合与效率提升。本文针对不同的控制或性能目标,提出了三种用于级
随着无线通信技术的飞速发展,频谱资源严重短缺。同时,全双工通信允许两个通信节点同一时间在同一频带上传输数据,理论上能够成倍提升频谱效率。全双工通信实验平台的实现在全双工通信的研究中起着验证和突破的重要作用,对全双工通信的发展有着重要的意义。论文选题来源于国家自然科学基金项目《基于相位噪声加性高斯化的全双工极化自干扰消除研究》(项目编号:61501050)。目前在全双工通信实验平台的实现中,采用的大
在当今的信息时代,互联网深入千家万户,它如同一把“双刃剑”,人们在享受其便利的同时也承担某些风险,比如其永久的记忆力和极快的信息传播速度。根据中国社科院蓝皮书的调查,我国未成年人接触网络越来越频繁,首次触网年龄越来越低,同时未成年人乐于在公开的互联网环境中分享自己的信息,这也就意味着一些对未成年人不利的、过时的、不合时宜的信息会被广泛传播,这些信息显然不利于未成年人的成长。为了更好的保护未成年人,
软件定义网络(SDN)是一种新型的网络架构,其将转发平面和控制平面分离。SDN控制器可以根据所拥有全网的网络拓扑信息和网络流量信息进行相应的流量控制,业务需求可以通过编程按需定制,而底层的网络硬件只负责完成转发功能。如何在此集中式的控制方式下实现高效的流量调度策略,提高网络的资源利用率变成为了一个热点研究课题。针对实际网络中流量矩阵数量巨大,对每个时刻的流量矩阵进行流量调度非常消耗资源的问题,重点
随着经济社会的发展和人们生活水平的显著提高,机动车辆也成为人们日常出行的必备交通工具,在这种背景下,“无偿搭车”现象已然成为常态。有人说无偿搭乘就是民法上的“好意同乘”,是一种好意施惠行为,但笔者并不这么认为。无偿搭乘是指机动车辆免费搭载他人的行为,它不限于好意同乘的情形,它也包含了搭承人未经过车辆所有人或驾驶人的邀请或同意而免费搭乘的行为。虽然无偿搭乘为人们出行提供了便利,缓解了交通压力,促进了
随着低温肉制品逐渐走进我们生活,低温肉制品因微生物污染导致的货架期较短的问题渐渐成为掣肘低温肉制品发展的关键,减少微生物污染问题刻不容缓。研究表明,绿色魏斯菌和肠
随着社会对于人才需求的增加,对素质教育也提出了更高的要求,尤其是在信息化背景下,高中阶段教育中,能否在思想政治教育当中融入时政教育的内容,对于提升学生的综合素质是十分重要的。2019年3月18日,中共中央总书记习近平在主持召开的学校思想政治理论课教师座谈会上强调,把思想政治小课堂同社会大课堂结合起来,视野要广,有知识视野、国际视野、历史视野。由此可见,思想政治课要与时俱进,紧跟中国特色社会主义的发
本次翻译实践选自美国作家凯瑟琳·吉尔伯特·默多克的儿童文学作品《男孩之书》(2018)中的9-14章。该书以欧洲的中世纪为背景,语言优美,文字通俗易懂,情节起伏精彩,深受儿童读者的喜爱。此次翻译实践旨在为中国儿童带来新的翻译儿童文学作品,扩充视野,了解不同的文化知识。为了提高译文质量和可读性,笔者在接受美学理论指导下进行翻译实践。接受美学理论,在20世纪60年代由德国学者汉斯·罗伯特·姚斯和沃尔夫