1、苜蓿盲蝽Adelphocoris lineolatus Goeze是一種重要的農(nóng)業(yè)害蟲，常常在我國黃河流域棉區(qū)和西北內(nèi)陸棉區(qū)對棉花造成危害。另外，苜蓿盲蝽的食性很雜，還能夠?yàn)楹杩啤⒍箍?、葫蘆科、亞麻科等作物和牧草等。在昆蟲有效感受外界信息物質(zhì)的過程中，昆蟲的嗅覺系統(tǒng)發(fā)揮了重要的作用，能夠保證昆蟲準(zhǔn)確覓食、尋找配偶和產(chǎn)卵場所等。昆蟲的嗅覺識別過程復(fù)雜，包括氣味結(jié)合蛋白(OBPs)、化學(xué)感受蛋白(CSPs)、信息素結(jié)合蛋白(PBPs)、氣

2、味降解酶(ODEs)以及氣味受體(ORs)等多種蛋白參與。其中昆蟲氣味結(jié)合蛋白是目前研究的一個熱點(diǎn)。以氣味結(jié)合蛋白基因?yàn)榘袠?biāo)，對昆蟲嗅覺行為進(jìn)行調(diào)控是害蟲治理的一條潛在有效途徑。本文以苜蓿盲蝽氣味結(jié)合蛋白AlinOBP4和AlinOBP8為研究對象對其功能進(jìn)行了初步研究，主要取得以下主要結(jié)果。
　　 利用同源建模的方式對苜蓿盲蝽AlinOBP4和AlinOBP8的三維結(jié)構(gòu)以及識別氣味分子的結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行了預(yù)測。結(jié)果表明，這兩個氣味

3、結(jié)合蛋白的結(jié)合口袋主要是由疏水性氨基酸構(gòu)成，但在結(jié)合口袋的內(nèi)部也存在親水性的氨基酸。模型顯示，AlinOBP8比AlinOBP4結(jié)合口袋更大，同時口袋內(nèi)部的疏水性的氨基酸也更多。據(jù)此推測AlinOBP8能夠識別結(jié)合更多的氣味分子，而AlinOBP4可能對氣味的識別更具有專一性。氣味結(jié)合蛋白的疏水性氨基酸可能與疏水性的氣味分子的結(jié)合作用相關(guān)，親水性的氨基酸殘基則可與氣味分子的官能團(tuán)形成氫鍵。
　　 將苜蓿盲蝽觸角中特異性表達(dá)的Al

4、inOBP8基因進(jìn)行了原核表達(dá)，純化的重組蛋白與85種氣味分子的進(jìn)行熒光配體結(jié)合實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，與AlinOBP8結(jié)合比較強(qiáng)烈的氣味分子多為綠葉氣味物質(zhì)。其中結(jié)合能力最強(qiáng)的幾種氣味分子包括月桂酸乙酯、乙酸葉醇酯、法尼醇、異癸醇和(E)-2-己烯醛，結(jié)合常數(shù)分別為0.462μ mol/L、0.650μ mol、L、0.665μ mol/L、0.784μ mol/L和1.739μ mol/L。而一些報道的盲蝽科性信息素類似物與AlinOBP

5、8的反應(yīng)并不強(qiáng)烈，丁酸己酯的結(jié)合常數(shù)為3.164μ mol/L，丁酸反-2-乙烯酯的結(jié)合常數(shù)為3.274μ mol/L，丁酸丁酯的結(jié)合常數(shù)為3.382μ mol/L。據(jù)此，推測AlinOBP8可能是一種普通氣味結(jié)合蛋白。
　　 采用EAG方法測定了苜蓿盲蝽雌/雄成蟲觸角對不同氣味分子電生理反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，EAG的相對值較大的多為醛類，如(E)-2-己烯醛、3，4-二甲基苯甲醛、戊醛、辛醛等。在反應(yīng)值較大的前20個標(biāo)樣中，包括6種

6、醛類、5種酯類、3種酮類、3種醇類、3種烷烴。其中包括7種棉花揮發(fā)物以及已報道的3種性信息素類似物成分。同時在EAG反應(yīng)中雌雄蟲反應(yīng)差異極顯著的8種氣味分子中包括3，4-二甲基苯甲醛、辛醛、苯甲醛、十一烷、2-己醇、辛烷、十二醛、水楊酸甲酯。
　　 使用顯微注射法對苜蓿盲蝽的氣味結(jié)合蛋白基因AlinOBP4成功進(jìn)行了RNA干擾。結(jié)果表明，顯微注射48小時后干擾后的昆蟲相較于未干擾的昆蟲對于性信息素類似物的EAG反應(yīng)明顯下降，并且

7、雄蟲比雌蟲下降的更多。RT-PCR檢測發(fā)現(xiàn)，注射siRNA的苜蓿盲蝽的AlinOBP4的mRNA的表達(dá)量被降低至極低水平。采用實(shí)時熒光定量PCR(Real time qPCR)檢測結(jié)果也證實(shí)AlinOBP4基因被有效沉默。
　　 解析昆蟲氣味結(jié)合蛋白在嗅覺過程中的功能，以O(shè)BPs為潛在作用靶標(biāo)，干擾害蟲的嗅覺感知來有效控制昆蟲的行為，是一種治理害蟲的有效策略。本研究結(jié)果有助于闡明苜蓿盲蝽識別氣味物質(zhì)的分子基礎(chǔ)，可以幫助我們設(shè)計(jì)新