昆虫学报

作者：李恒,田厚军,陈艺欣,林硕,魏辉,陈勇

单位：福建省农业科学院植物保护研究所, 福建省作物有害生物监测与治理重点实验室,农业部福州作物有害生物科学观测试验站, 福州 350013

关键词：花蓟马,聚集信息素,化学感受蛋白,RNA干扰,定点突变,荧光竞争结合实验

【目的】本研究旨在明确花蓟马Frankliniella intonsa化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP) FintCSP2与聚集信息素苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯［neryl(S)-2-methylbutanoate］的结合能力。【方法】利用RT-PCR法扩增花蓟马FintCSP2的开放阅读框序列，并对其进行生物信息学分析；利用RT-qPCR检测FintCSP2在花蓟马雌成虫不同组织(触角、去除触角的头、胸、腹和足)中的表达量；利用RNAi通过向花蓟马雌成虫注射dsRNA沉默FintCSP2， 24 h时通过触角电位(electroantennogram, EAG)实验检测花蓟马对苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯的反应，利用Y型嗅觉仪测定花蓟马雌成虫对苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯的的选择性；原核表达FintCSP2重组蛋白，利用荧光竞争结合实验检测FintCSP2重组蛋白与苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯结合力；采用分子对接模拟技术和蛋白定点突变技术分析FintCSP2与苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯结合的关键氨基酸残基。【结果】花蓟马FintCSP2(GenBank登录号： MT211602.1)开放阅读框长390 bp，编码129个氨基酸，N端有一个包含20个氨基酸的信号肽，含有4个保守的半胱氨酸。氨基酸序列分析结果表明， FintCSP2氨基酸与花蓟马CSP1(GenBank登录号: WBW64307.1)、西花蓟马F. occidentalis CSPs (GenBank登录号: WBW64306.1, AJL33750.1)和牛角花齿蓟马Odontothrips loti CSP2 (GenBank登录号: WBU77202.1)的亲缘关系最近，氨基酸序列一致性分别为99.22%, 99.22%, 86.05%和65.85%。RTqPCR结果表明， FintCSP2在雌成虫各组织中均有表达，其中在触角中的表达量最高。与对照组(注射dsEGFP)比，沉默FintCSP2显著降低花蓟马对苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯的EAG反应绝对值和选择率。分子对接预测Tyr24， Phe29， Leu38， Val71， Cys76， Cys79和Gln83这7个氨基酸残基最可能参与FintCSP2结合苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯；定点突变和荧光竞争结合实验结果表明，与野生型蛋白相比， FintCSP2-Tyr24Ala和FintCSP2-Gln83Ala突变蛋白与苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯结合能力显著下降， FintCSP2-Phe29Ala突变体蛋白失去与苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯的结合能力。【结论】花蓟马FintCSP2蛋白在识别苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯过程中起关键作用， Tyr24, Phe29和Gln83是FintCSP2结合苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯的3个关键氨基酸残基。

来源：2024年第7期

《昆虫学报》期刊编辑部

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