【目的】比较荧光竞争结合试验(fluorescence competitive binding assay)和微量热涌动(microscale thermophoresis,MST)技术在研究绿盲蝽(Apolygus lucorum)气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)Aluc OBP21配体结合特性上的差异,探索一种新的测定昆虫OBPs结合功能的方法。【方法】提取绿盲蝽雌、雄成虫触角总RNA并进行反转录,获得绿盲蝽成虫触角c DNA。采用特异性克隆引物,以绿盲蝽成虫

【目的】利用昆虫的嗅觉识别机制,以化学感受蛋白作为潜在的靶标,干扰昆虫的寄主定位及交配等行为,用于害虫综合治理。【方法】克隆并纯化了1个新的苜蓿盲蝽化学感受蛋白Alin-CSP6,进行了113种气味化合物对Alin-CSP6的荧光竞争性结合试验,将荧光竞争结合试验筛选出强结合力的气味标样采用"Y"型嗅觉仪验证行为反应,并采用同源建模的方法构建Alin-CSP6的3D结构。【结果】Alin-CSP6具有较广谱的结合力,能够与醇、醛、酮、酯、萜、芳香族等多种化合物结合并表现较强的结合能力。其中,β-香茅醇(β-citronellol)、反式-2-己烯醛(trans-2-hexene aldehyd...

【目的】研究白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP2在触角中的表达定位,解析AplaOBP2重组蛋白的配体结合特性及配体活性,旨在通过气味结合蛋白筛选白蜡窄吉丁新的信息化合物。【方法】原核表达白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP2,采用免疫组织化学技术研究AplaOBP2在白蜡窄吉丁触角中的表达定位,通过荧光竞争结合试验分析AplaOBP2重组蛋白与58种化合物的结合特性,并进一步通过触角电位仪和"Y"型嗅觉仪测定AplaOBP2的配体对白蜡窄吉丁成虫的活性。【结果】在原核表达系统中成功表达AplaOBP2重组蛋白。免疫定位结果显示AplaOBP2在触角嗅觉感器——锥形感器Ⅰ的淋巴液表达。荧光竞争结合试验结果表明,AplaOBP2蛋白能够与反-2-己烯醛、反-2-庚烯醛、苯甲醛、4′-乙基苯乙酮、3′,4′-二甲氧基苯乙酮和β-紫罗兰酮6种配体结合,其解离常数KD值分别为4.44,4.17,5.20,2.91,3.45和0.63μmol·L-1。白蜡窄吉丁雌雄成虫对10 mg·mL~(-1)的6种配体均有触角电位反应。行为学试验表明,在10 mg·mL~(-1)刺激剂量条件下,反-2-己烯醛对雌成虫有显著引诱作用,β-紫罗兰酮对雌虫表现出明显的趋避作用。【结论】白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP2在嗅觉感器表达,能够选择性结合醛类和酮类物质,推测其在嗅觉识别中发挥功能。气味结合蛋白可作为靶蛋白,鉴定对白蜡窄吉丁具有吸引或趋避活性的信息化合物。

【目的】克隆、组织特异性表达以及荧光结合特征分析绿盲蝽(Apolygus lucorum Meyer-Dür)化学感受蛋白(chemosensory protein,CSP)。【方法】设计特异性引物,用RT-PCR技术克隆绿盲蝽化学感受蛋白基因AlucCSP1,使用半定量RT-PCR和Real-time PCR技术对AlucCSP1组织特异性表达进行研究,在BL2(DE3)工程菌株中用pGEX-4T-1载体进行原核表达,并在GSTrap FF柱中纯化和去标签蛋白。使用bis-ANS作为荧光配基,研究AlucCSP1蛋白与58种气味标样和5种棉花次生代谢物质的结合特征。【结果】得到了绿盲蝽化学感...

【目的】中华蜜蜂（Apis cerana cerana，简称中蜂）是我国本土蜂种，也是重要的传粉昆虫和经济昆虫。气味结合蛋白（odorant binding protein,OBP）是蜜蜂嗅觉感知中的关键蛋白。在前人对中蜂AcerOBP7基因序列特征分析的基础上，本研究进一步对其表达特性及与气味物质的结合能力进行探究，为揭示气味结合蛋白在中蜂嗅觉系统中的作用提供基础数据。【方法】采用qRT-PCR检测AcerOBP7在工蜂不同组织和发育阶段的表达特性；通过原核表达系统获得AcerOBP7融合蛋白，使用Ni-NTA柱进行蛋白纯化；采用荧光竞争结合法，以1-NPN(N-phenyl-1-naphthylamine)为荧光探针，测定AcerOBP7与信息素及植物挥发物的结合能力；设计并合成ds AcerOBP7，采用饲喂法对该基因进行沉默，通过qRT-PCR测定沉默效率；结合RNAi，利用EAG检测并比较对照组与干扰组中蜜蜂触角对待测物质反应值的差异。【结果】qRT-PCR结果显示，AcerOBP7mRNA在工蜂触角中的表达量极显著高于其他组织（P<0.05）。【结论】AcerOBP7在中蜂采集蜂触角中高表达，重组蛋白能与多种气味分子结合，表明AcerOBP7是一种广谱型结合蛋白，推测其可能在工蜂采集和哺育蜂王的行为中发挥着重要作用。另外，1-辛烯-3-醇、壬醛、桉树脑和9-ODA可能是AcerOBP7结合特异性较高的配体物质。

【目的】捻转血矛线虫(Haemonchus contortus)寄生在牛羊等反刍动物的皱胃中,引起的捻转血矛线虫病在我国呈全国性流行。文章通过研究脂肪酸与视黄醇结合相关蛋白Hc-FAR-4的表达特性及配体结合能力,以了解其在捻转血矛线虫生长、发育、繁殖过程中的作用。【方法】对Hc-far-4进行克隆、并且构建原核表达载体p ET-30a-Hc-far-4,p ET-30a-Hc-far-4重组质粒经过PCR与双酶切鉴定准确无误之后转化到E. coli BL21感受态细胞中,用0.1 mmol·L~(-1) IPTG(isopropyl-β-d-thiogalactoside)进行重组蛋白的诱导表达。收集重组蛋白r Hc-FAR-4,利用荧光分析法,研究r Hc-FAR-4蛋白与DAUDA、视黄醇、油酸的结合能力。配体结合试验是依据荧光物质retinol与脂肪酸类似物DAUDA在极性和非极性溶液中,在某一波长的激发光激发下,所发出的荧光光谱随之变化的特性,判断r Hc-FAR-4蛋白是否具有与DAUDA、retinol结合的能力。再在体系中加入非荧光长链脂肪酸油酸,根据荧光光谱的变化情况判定油酸能否分别与DAUDA、retinol竞争目的蛋白的脂肪酸结合位点,间接说明目的蛋白能否与非荧光脂肪酸油酸结合。同时制备鼠源多克隆抗体,利用ELISA技术检验免疫后小鼠的抗体效价,抗体效价合适即可收集小鼠血清。收集的血清用于免疫组织荧光(IHF)试验,探究Hc-FAR-4的表达部位,从而推测其功能。该试验过程为:对捻转血矛线虫进行石蜡包埋,石蜡切片,抗原修复,3%的BSA于4℃封闭过夜,自制鼠源多克隆抗体作为一抗孵育1 h; Alexa Fluor?488 nm羊抗鼠Ig G作为二抗避光孵育1 h,DAPI染色30 min,激光共聚焦显微镜检查染色情况。利用荧光定量PCR技术分析Hc-far-4在捻转血矛线虫各个主要阶段的表达特性。【结果】成功克隆目的基因Hc-far-4,测序结果与Sanger数据库中捻转血矛线虫far-4基因序列(>HCISE00908800.t1)相似度为99.9%;重组质粒p ET-30a-Hc-far-4在E. coli BL21中成功表达,在诱导8 h后达到峰值。经过ELISA检测,结果显示制备的鼠源多克隆抗体效价达到1﹕1 024 000—1﹕2 048 000,可用于后续试验。Western Blot鉴定结果显示r Hc-FAR-4重组蛋白带有His标签,并且条带大小为25 k D,结果符合预期。制备的鼠源多克隆抗体经过Western Blot鉴定,能够与天然Hc-FAR-4蛋白结合,说明该抗体可用于IHF试验。配体结合试验结果表明r Hc-FAR-4蛋白具有结合脂肪酸与视黄醇的能力。荧光定量PCR分析表明,Hc-far-4在四期幼虫中的转录水平最高;IHF试验表明,Hc-FAR-4主要表达在捻转血矛线虫的肠壁、性腺中。综上推测Hc-FAR-4蛋白主要在寄生生活阶段参与了转运脂肪酸与视黄醇,为捻转血矛线虫的生长发育与生殖提供营养物质。【结论】捻转血矛线虫FAR-4蛋白能够结合脂肪酸类似物DAUDA和视黄醇,但是与油酸的结合能力较弱,主要表达在肠壁,在性腺、角皮中也有少量表达,其基因在进行营寄生生活阶段时表达量达到峰值。

【目的】沙葱萤叶甲(Galeruca daurica)是近年来在内蒙古草原上暴发成灾的新害虫,本文旨在克隆沙葱萤叶甲气味结合蛋白基因GdauOBP20的cDNA全长序列,明确其重组蛋白与寄主植物挥发物的结合特性,为揭示沙葱萤叶甲嗅觉的分子机理打下基础。【方法】基于沙葱萤叶甲转录组数据,利用RACE技术对沙葱萤叶甲气味结合蛋白基因GdauOBP20进行cDNA全长克隆;利用生物信息学软件预测分析其编码蛋白的理化特性和结构特征;通过原核表达系统表达目的蛋白,并使用Ni-NTA Agarose亲和层析柱进行重组蛋白纯化。最后采用荧光竞争结合的方法,以N-苯基-1-萘胺(N-phenyl-1-naphthylamine,1-NPN)为荧光探针,检测GdauOBP20重组蛋白与13种主要寄主挥发物的结合情况。【结果】GdauOBP20的cDNA全长序列为567 bp(GenBank登录号MK250532),其中5′末端非编码区长24 bp,3′末端非编码区长123 bp,具有ployA尾结构;开放阅读框(ORF)全长为420 bp,编码139个氨基酸。氨基酸序列中含有4个保守的半胱氨酸位点,属于Minus-C OBP亚家族。预测蛋白三级结构中含有6个α螺旋和两对由半胱氨酸形成的二硫键。成功构建了重组表达载体并获得了高纯度的重组蛋白。重组蛋白GdauOBP20与荧光探针1-NPN的结合常数为12.8μmol·L-1,结合能力较好,可作为本试验的荧光报告子。在所测的13种主要寄主植物挥发物中,除与二烯丙基三硫醚无结合能力外,GdauOBP20重组蛋白与其他12种寄主植物挥发物均有不同程度的结合能力,其中与对二甲苯和环庚三烯的结合能力最强,解离常数分别为22.91和26.55μmol·L-1,而与月桂烯结合能力最弱,解离常数为116.29μmol·L-1。【结论】沙葱萤叶甲GdauOBP20能与寄主植物的多种主要挥发性物质结合,推测其可能在沙葱萤叶甲对寄主植物的定位过程中发挥重要的作用。

【目的】克隆南瓜实蝇(Bactrocera tau)的气味结合蛋白(odorent binding proteins, OBPs)基因,并分析其相关生物学信息,为了解南瓜实蝇的嗅觉机制提供参考。【方法】基于南瓜实蝇转录组测序结果筛选获得OBPs基因并进行生物信息学分析,通过基因克隆测序验证鉴定OBPs基因,并采用sqRT-PCR检测OBPs在雌、雄虫不同组织中的分布情况。【结果】经PCR产物测序验证和BLAST比对后共鉴定得到6个南瓜实蝇OBPs基因,序列长度在498～955 bp,编码128～314 aa,预测分子量大小为14.67～36.24 kDa,等电点为4.69～8.16,且每个OBP序列的N端均具有16～26 aa组成的信号肽序列,属于1个Minus型和5个Classic型。不同类型的OBPs均具有各自典型保守的Cys位点。6个OBPs分化明显,序列相似度在30%～51%。系统进化树表明,6个OBPs与瓜实蝇(Zeugodacus cucurbitae)的OBPs亲缘关系较近,柑橘大实蝇(Bactrocera minax)次之。半定量RT-PCR检测显示,6个OBPs在雌、雄虫不同组织中均有表达,而OBP14在雄虫腹部不表达,OBP15在雌虫腹部不表达。【结论】上述研究结果为进一步研究南瓜实蝇嗅觉识别分子机制和引诱机制奠定了基础。

【目的】克隆与鉴定美洲斑潜蝇(Liriomyza sativae)气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因,并对其序列特征、表达情况、系统发育及蛋白功能进行研究,为深入研究美洲斑潜蝇嗅觉机制提供依据。【方法】通过PCR技术克隆美洲斑潜蝇OBP13编码区全长,用DNAMAN对其进行序列分析,用BLAST进行同源性比较,并使用MEGA6.0构建进化树,进行系统发育分析。通过实时定量PCR对OBP13在美洲斑潜蝇不同组织中的表达情况进行分析。构建原核表达载体,进行原核表达及蛋白

为了比较Ptotein Assay和2-D Quant Kit两种方法测定玉米蛋白质浓度的差异,用Plant Total Protein Extraction试剂盒提取8个玉米高赖氨酸近等基因系的苗期心叶、抽雄期旗叶,授粉后10、20、30和40 d籽粒的总蛋白质,用Ptotein Assay和2-D Quant Kit2种方法测定其浓度。结果表明:籽粒中高于叶片中的总蛋白浓度,且籽粒发育越成熟提取的总蛋白质浓度越高。两种方法测定中,在不同组织提取的总蛋白质间的变化趋势相同,但授粉后10、20、30和40 d籽粒提取的总蛋白浓度间存在极显著差异;苗期心叶提取的总蛋白浓度间存在显著差异;抽雄期旗...

【目的】克隆绿盲蝽(Apolygus lucorum)G蛋白偶联受体激酶2基因(AlGRK2)cDNA序列,明确其时空表达谱,阐明外源蜕皮激素(20E)对AlGRK2表达的影响,分析AlGRK2在绿盲蝽生长发育中的作用,为进一步研究其在蜕皮激素信号转导通路中的功能打下基础。【方法】RACE法克隆获得AlGRK2全长,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析不同日龄绿盲蝽及雌成虫不同组织中AlGRK2的表达谱,分析外源20E诱导及RNAi处理后,AlGRK2 mRNA表达的应答反应及对绿盲蝽生长发育主要参数(发育历期、若虫体重及成虫羽化率)的影响。【结果】AlGRK2 cDNA序列全长2 715 bp,开放阅读框2 106 bp,编码701个氨基酸,ExPASy预测其蛋白分子量为80.2 kD,理论等电点为6.56;蛋白结构分析显示AlGRK2包含4个结构域,即G蛋白信号调节区(RGS,54—175 aa)、丝氨酸/苏氨酸激酶结构域(S-TKc,191—454 aa)、丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶的伸展部分(S-TK-X,455—534 aa)和PH结构域(PH,558—655 aa),其中PH结构域是GRK2蛋白的典型结构域;系统发育分析结果表明,绿盲蝽GRK2与茶翅蝽GRK2亲缘关系最近;AlGRK2在绿盲蝽1—16日龄虫体内均有表达,mRNA表达量呈现出波动式下降的模式,在绿盲蝽初始龄期的表达量较高,而在末龄期的表达量显著下降;AlGRK2在绿盲蝽雌成虫卵巢和脂肪体中高表达,在胸与足中的表达量较低;外源20E处理后,AlGRK2在绿盲蝽1日龄和3日龄表达量显著下调,AlGRK2在雌成虫各组织中均表达上调,在卵巢及脂肪体中上调幅度最大,相反的是,20E信号通路中PLC抑制剂U73122处理的AlGRK2表达量下调;绿盲蝽若虫发育历期、末龄若虫体重和成虫羽化率均显著下降,相反的是,U73122处理组若虫期的发育历期显著延长;此外,与注射ds GFP处理组相比,注射ds AlGRK2处理后绿盲蝽的AlGRK2表达水平显著下降,若虫死亡率及发育历期显著增加,而成虫羽化率和5龄若虫体重均显著下降。【结论】AlGRK2在绿盲蝽体内的表达谱显示出发育阶段特异性和组织特异性;外源20E抑制剂及RNAi处理后,均可抑制AlGRK2的表达,同时还可对绿盲蝽生长发育产生不利影响,表现为延缓绿盲蝽的发育进度、降低5龄若虫体重及成虫羽化率。

【目的】通过研究铜绿丽金龟(Anomala corpulenta)气味结合蛋白11(odorant binding protein 11,OBP11)与寄主植物挥发物的结合特性,探讨AcorOBP11的功能,为阐明铜绿丽金龟识别寄主植物的嗅觉分子机制打下基础。【方法】设计特异性引物,通过RT-PCR克隆AcorOBP11,分析其序列特征并与相似序列进行对比;将目的基因OBP11连入原核表达载体pET28a后,重组质粒转入大肠杆菌感受态细胞BL21(DE3)。利用IPTG诱导AcorOBP11重组蛋白的表达,超声破碎菌体,取上清液过镍柱,利用重组肠激酶切除His标签后再次过镍柱纯化获得目的蛋白;纯化后的蛋白以1-NPN为荧光探针开展荧光竞争结合试验,测定AcorOBP11蛋白与37种寄主植物挥发物的结合特性;利用Modeller对AcorOBP11进行同源建模,以冈比亚按蚊气味结合蛋白AgamOBP48(PDB ID:4ij7)作为模板,获得其三维结构;利用Autodock半柔性对接将蛋白与化合物对接,模拟AcorOBP11与6种候选寄主植物挥发物的结合情况。【结果】克隆获得了AcorOBP11全长基因,开放阅读框共639 bp,N末端有17个氨基酸组成的信号肽,具有8个保守的半胱氨酸位点,属于Plus-C OBP亚家族,进化树结果表明其与HparOBP9进化关系最近。AcorOBP11成功连入pET28a表达载体,在0.25 mmol·L~(-1) IPTG、37℃条件下诱导表达,并通过两次镍柱纯化得到目的蛋白。竞争结合试验结果表明,AcorOBP11结合谱较广,对α-紫罗兰酮、异戊醛、丙烯酸-2-乙基己酯、乙酸龙脑酯、柠檬烯、反-2-己烯醛、2-乙基己醛、异戊酸等13种寄主植物挥发物有较好的结合能力。其中,与寄主植物挥发物α-紫罗兰酮结合能力最好,竞争解离常数为22.78μmol·L~(-1)。构建了AcorOBP11三维结构图并进行蛋白构象评估后,与6种化合物进行分子对接,结果表明AcorOBP11与α-紫罗兰酮结合自由能最低,为-24.74 kJ·mol~(-1),表明其与α-紫罗兰酮的结合能力最强,与荧光竞争结合结果一致;从对接图还可以看出,α-紫罗兰酮不仅与AcorOBP11在Cys163处形成氢键,而且其疏水端进入了蛋白的疏水腔,两个甲基与蛋白表面高度契合,因此,α-紫罗兰酮与蛋白间结合能力最强。【结论】AcorOBP11能够识别多种寄主植物挥发物,推测其在铜绿丽金龟成虫定位寄主植物中发挥重要作用,此研究结果为生态防控铜绿丽金龟提供了新思路。

【目的】通过测定李小食心虫（Grapholita funebrana）Plus-C气味结合蛋白2(odorant binding protein,GfunOBP2)结合性信息素和苹果树挥发化合物的能力，分析GfunOBP2的嗅觉功能，为阐释李小食心虫定位寄主植物的嗅觉分子机理打下基础。【方法】利用RT-PCR扩增GfunOBP2的ORF序列，通过同源注释和比对氨基酸序列中半胱氨酸（Cys）的分布模式确定GfunOBP2属于Plus-C OBP亚家族；利用RT-qPCR检测GfunOBP2在李小食心虫3日龄成虫触角、头、胸、足、翅、腹部和性腺中的相对表达量；构建pET30a(+)/GfunOBP2原核表达载体，在大肠杆菌（Escherichia coli）BL21(DE3)细胞中表达GfunOBP2重组蛋白。利用荧光竞争结合试验测定重组GfunOBP2蛋白对5种性信息素和35种苹果树挥发化合物的结合能力；通过分子对接预测GfunOBP2与具有强结合能力的气味配体的相互作用力及关键氨基酸残基。【结果】克隆获得GfunOBP2(GenBank登录号：OQ054799.1)的全长序列，共编码183个氨基酸，氨基酸序列中有12个保守的Cys，其分布模式表明GfunOBP2属于Plus-C OBP。GfunOBP2主要在成虫触角中表达，在雄虫触角中的相对表达量显著高于雌虫触角（P

【目的】研究中华蜜蜂(Apis cerana cerana)体外重组普通气味结合蛋白AcerASP2与不同气味信息的结合功能和模式。【方法】通过诱导条件的优化和纯化,在获得的重组AcerASP2蛋白基础上,研究竞争性荧光探针1-NPN及不同结构气味信息与蛋白的相互作用关系,并通过同源建模和分子对接解析蛋白与气味信息的结合模式和机理。【结果】通过条件摸索获得了可溶性表达的重组中蜂ASP2蛋白,荧光光谱分析1-NPN与AcerASP2的解离常数K1-NPN为7.38μmol.L-1,结合位点数n为1.0321。在7种气味信息中,4-烯丙基藜芦醚亲和力最强,其IC50和解离常数KD分别达到7.09和...

建立绿盲蝽取食胁迫下赤霞珠冬芽防御反应的蛋白质组学双向电泳技术体系，旨在为后续筛选和分析差异蛋白相关研究提供参考。选取赤霞珠葡萄冬芽，分别设置绿盲蝽取食胁迫和空白对照试验，于24 h后采集样品用液氮带回，-80℃冻存；利用TCA-丙酮法、TCA-丙酮法+酚抽提法提取粗蛋白干粉；利用CBB G-250染色法进行蛋白质浓度测定；确定上样量及凝胶染色技术。扫描得到凝胶图像，进行对比分析。结果显示，利用不同蛋白质提取方法均可获得双向电泳所需粗蛋白，采用TCA-丙酮法获取的粗蛋白量明显多于TCA-丙酮法+酚抽提法；2种方法所提取的全蛋白浓度差异较大，TCA-丙酮法操作更为简便，蛋白丢失少。不同上样量对双向电泳图谱效果的影响差异显著，400μg蛋白上样量比800μg所得的凝胶图片上的蛋白点清晰，易于分离。考马斯亮蓝染色结果表明，R-350更适用于葡萄冬芽全蛋白双向凝胶电泳技术。利用TCA-丙酮法抽提蛋白，400μg蛋白上样，pH值4～7 NL 17 cm的IPG胶条，G-350热染色双向电泳技术体系得到的赤霞珠冬芽全蛋白凝胶图谱，符合绿盲蝽取食诱导赤霞珠防御反应产生防御蛋白的检测要求。