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科研動態

陜西省生物農業研究所在棗樹重大害蟲
棗食芽象甲嗅覺感受機制研究中取得進展

發表日期:2022-04-29來源:陜西省生物農業研究所放大 縮小

  2022年4月27日,陜西省生物農業研究所有害生物監測與防控研究團隊在昆蟲生理學領域JCR一區期刊《Frontiers in physiology》(影響因子4.566)雜志在線發表題為“Functional Characterization of Odorant Binding Protein PyasOBP2 from the Jujube Bud Weevil, Pachyrhinus yasumatsui (Coleoptera: Curculionidae)”的研究論文。本研究成果揭示了棗食芽象甲氣味蛋白基因PyasOBP2結合機制,對于進一步開展以植物氣味揮發物作為棗食芽象甲引誘劑的綠色防控技術研究具有重要意義。  

  棗食芽象甲Scythropus yasumatsui(異名Pachyrhinus yasumatsui)屬鞘翅目(Coleoptera)象甲科(Curculionidae),是一種嚴重危害紅棗的重大害蟲。近年來,棗食芽象甲在我省榆林、延安等地黃河沿岸棗區連年暴發成災,為害呈加重趨勢,而長期大量化學藥劑的使用,導致該蟲產生抗藥性,對環境和食品安全構成嚴重威脅。因此,目前亟需探索一種綠色環保的防控技術。由于該蟲僅取食棗樹幼芽和嫩葉,意味著嗅覺在其識別特定寄主揮發物方面具有重要作用,而氣味結合蛋白(OBPs)基因是昆蟲發揮嗅覺功能的一類關鍵性蛋白基因。基于以上研究背景,本課題組從棗食芽象甲觸角組織中克隆和鑒定出氣味結合蛋白基因PyasOBP2,運用qRT-PCR技術分析了該基因在棗食芽象甲不同組織中的表達情況,通過原核表達純化獲取PyasOBP2目的蛋白,并利用熒光競爭性結合試驗對該蛋白與38種棗樹氣味揮發物配體的結合特性進行了測定和分析。結果表明PyasOBP2與22種揮發物具有結合活性,尤其與丁酸乙酯、2-甲基-1-苯基丙烯和D-檸檬烯這3種氣味揮發物的結合能力最強。分子對接(molecular docking)分析表明PyasOBP2與3種揮發物分子通過氫鍵和范德華力作用進行結合,其中氨基酸殘基Phe114對于兩者間緊密結合起到了關鍵作用。  

  洪波副研究員為該論文的第一作者,張鋒研究員為通訊作者。該項研究得到了中國科學院“西部之光”人才培養引進計劃項目(XAB2019AW15)、陜西省科學院博士啟動專項(2020K-31)和陜西省林業科學院科技創新計劃專項(SXLK2020-0216)等項目的經費資助。  

  原文鏈接:http://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2022.900752/full

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