昆虫学报

作者：彭启艳,潘秀奎,张苏芳,武承旭,杨茂发

单位：1. 贵州大学林学院, 贵阳 550025; 2. 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所,国家林业和草原局森林保护学重点实验室, 北京 100091; 3. 贵州大学昆虫研究所,贵州省山地农业病虫害重点实验室, 贵阳 550025; 4. 贵州大学烟草学院, 贵阳 550025

关键词：皂角豆象,触角转录组,高通量测序,嗅觉相关基因,qRT-PCR

【目的】本研究旨在建立皂角豆象Megabruchidius dorsalis雌雄成虫触角转录组数据库，挖掘皂角豆象嗅觉相关基因。【方法】采用高通量测序平台Illumina HiSeq对皂角豆象雌雄成虫触角进行转录组测序、序列组装、功能注释及差异表达基因分析；通过qRT-PCR技术测定和验证皂角豆象雌雄成虫触角中部分高丰度表达基因的表达量。【结果】皂角豆象雌雄成虫触角转录组共获得42 053条unigenes，N50长度为2 066 bp。与NR, Swiss-Prot, Pfam, eggNOG, GO和KEGG六大公共数据库比对共注释到18 039条unigenes(占43.57%)，其中注释到NR数据库的unigenes数量最多，为17 687条；注释到KEGG数据库的unigenes数量最少，为9 779条。依据注释信息分析，鉴定出183个皂角豆象候选嗅觉相关基因，包括25个气味结合蛋白(odorant binding protein, OBP)基因、 3个化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)基因、 126个气味受体(odorant receptor, OR)基因(包括125个典型OR基因和1个非典型OR基因)、 8个离子型受体(ionotropic receptor, IR)基因、 18个味觉受体(gustatory receptor, GR)基因和3个感觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane protein, SNMP)基因。通过比较皂角豆象雌雄成虫触角转录组，共筛选出357个差异表达基因，其中包含8个OR基因和1个IR基因；这357个差异表达基因中， 152个基因在雌性触角中高表达， 205个基因在雄性触角中高表达。此外， qRT-PCR验证结果显示， 6个嗅觉相关基因(MdorCSP3,MdorIR2,MdorIR6,MdorGR10,MdorSNMP2和MdorSNMP3)在皂角豆象雌成虫触角中高表达，4个嗅觉相关基因(MdorOBP15,MdorOBP22,MdorORco和MdorGR8)在雄成虫触角中高表达。【结论】本研究获得了皂角豆象成虫触角转录组数据，并鉴定筛选出候选嗅觉相关基因，结果为进一步研究皂角豆象的基因功能及嗅觉感受机制奠定分子基础。

来源：2024年第8期

《昆虫学报》期刊编辑部

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