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斜纹夜蛾（Spodoptera litura）是一种世界性重要农业害虫,长期的化学防治带来了抗药性、环境污染及农产品农药残留等问题,亟待研究绿色高效防控措施。普通气味结合蛋白（General odorant-bindingprotein,GOBP）和性信息素结合蛋白（Pheromone binding protein,PBP）是气味结合蛋白（Odorant binding protein,OBP）的2个亚家族,长期以来,前者被认为主要参与昆虫对植物挥发物的感受,后者则在性信息素的感受中至关重要。然而,越来越多的研究发现GOBP（尤其是GOBP2）与性信息素也有很强的结合能力,且该基因在一些性信息素敏感的感器内表达,表明其可能参与了性信息素组分的感受。但由于技术限制,迄今缺少活体功能研究的证据,CRISPR/Cas9技术为获取该功能的直接证据提供了契机。本研究以斜纹夜蛾为研究对象,利用CRISPR/Cas9技术敲除GOBP2基因,获得了斜纹夜蛾GOBP2敲除品系。利用该敲除品系,测定了幼虫对添加了性信息素组分的食物的选择性、成虫对性信息素及植物挥发物的电生理（Electroantennography,EAG）和行为学反应,证实了斜纹夜蛾GOBP2基因具有感受性信息素和植物挥发物的双重功能。主要研究结果如下:1.利用CRISPR/Cas9技术成功敲除SlitGOBP2并获得纯合敲除品系根据斜纹夜蛾GOBP2基因组DNA序列,利用软件在第一个外显子上选择靶标位点,然后针对靶标位点序列设计并合成sgRNA;利用显微注射仪将sgRNA/Cas9蛋白混合物注射到产后2 h以内的新鲜卵中,24 h后随机挑取20粒提取基因组DNA进行突变检测:PCR产物的酶切结果表明GOBP2基因发生突变,进一步的单克隆测序表明20个阳性克隆中有12种不同的突变基因型。将G0代雌虫和雄虫分别与野生型雄虫和雌虫进行群体交配,收集卵块。对所得幼虫（G1代）抽样提取gDNA确定基因型,并对发生功能丧失突变的幼虫继续饲养和纯化。通过检测末龄虫蜕,确定G1代成虫的基因型,将突变类型相同的杂合成虫进行群体交配。同样对G2代的末龄虫蜕进行检测,将筛选到的敲除个体混合交配,在G3代获得了一个缺失4 bp（GAGG）、插入5 bp（ACCAC）的GOBP2敲除品系。该品系中,GOBP2基因由于突变导致氨基酸翻译大幅度提前终止而丧失正常功能,为后续功能分析奠定了重要基础。2.斜纹夜蛾幼虫对信息素组分的感受及GOBP2的作用前人研究发现一些蛾类的性信息素组分可以吸引幼虫取食,但在斜纹夜蛾的幼虫期,感受性信息素的PBP基因几乎不表达,而GOBP2基因在幼虫的1-4龄均有表达。为了探讨GOBP2在斜纹夜蛾幼虫性信息素感受中的可能作用,本研究选取斜纹夜蛾1-4龄幼虫,通过在人工饲料块上添加不同剂量（2-15 ng）的性信息素主组分（Z9,E11-14:Ac）,测定性信息素组分对幼虫取食选择的影响及其在野生型品系和GOBP2敲除品系间的差异。结果表明,当性信息素以中等剂量（5和10ng）添加到人工饲料时,可以显著吸引野生型幼虫进行取食选择,但对GOBP2敲除品系的幼虫没有作用。因此,GOBP2参与了幼虫对性信息素组分的感受。3.斜纹夜蛾GOBP2参与成虫对性信息素的电生理反应性信息素通讯是蛾类昆虫两性间交配和繁衍的重要前提。为了证实GOBP2在雄虫对性信息素感受中的作用,我们利用斜纹夜蛾GOBP2敲除品系,首先在电生理水平上,测定了 3日龄成虫触角对斜纹夜蛾性信息素组分及类似物、单一植物气味和甘蓝叶片的EAG反应。对雄蛾的测定结果表明,相较于野生型成虫,GOBP2敲除雄蛾对2个性信息素组分Z9,E11-14:Ac和Z9,E12-14:Ac的反应显著降低;对于性信息素类似物的反应有降低但未达显著水平;对于植物气味没有明显变化,但对高剂量（7个）甘蓝叶碟的反应显著降低;对雌蛾的测定结果表明,相较于野生型成虫,GOBP2敲除雌蛾对性信息素主组分Z9,E11-14:Ac的反应没有变化;对其他3种性信息素组分或类似物的反应均有降低,但只有对Z9-14:OH的反应显著降低;对3种被测植物气味（法尼醇、2-十五烷酮和亚油酸）及不同数量甘蓝叶碟的反应均显著降低。结果证实,GOBP2基因参与了斜纹夜蛾成虫对性信息素组分和植物挥发物的感受。4.斜纹夜蛾GOBP2参与成虫对性信息素感受的行为学测定在电生理水平研究的基础上,进一步通过Y型嗅觉仪和直接刺激两种方法测定了野生型和GOBP2敲除品系3日龄雄虫对性信息素主组分Z9,E11-14:Ac的行为反应,通过产卵选择性实验测定了两个品系雌蛾在寄主植物大豆上的产卵量。结果显示,在Y型嗅觉仪测定中,GOBP2敲除雄蛾对Z9,E11-14:Ac（1000 ng）的选择、散开味刷和尝试交配的数量与野生型相比均显著降低;在直接刺激实验中,敲除品系雄蛾在Z9,E11-14:Ac不同剂量（50、500、1000 ng）刺激下,散开味刷的数量同样显著低于野生品系;产卵选择实验中,敲除雌蛾的总产卵量（3384粒）及在寄主植物叶片上的产卵量占比（12%）显著低于野生雌蛾（分别为8022粒和56%）。在行为水平上证实了 GOBP2基因在成虫感受性信息素和植物气味中的双重作用。