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美洲斑潜蝇是对蔬菜和观赏性植物造成严重危害的一种多食性昆虫,为了研究美洲斑潜蝇的气味结合蛋白的功能,本实验通过对美洲斑潜蝇成虫转录组的测序结果的RACE-PCR扩增验证,获得20个具有完整cDNA编码框的LsatOBPs基因,进一步研究,获得的主要结论如下:1.获得20个cDNA全长序列的气味结合蛋白基因,命名为LsatOBP1-15以及LsatPBPRP2-6,其中9个为Classic OBPs,5个为Minus-C OBPs,4个为Plus-C OBPs,2个为Dimers OBPs。使用荧光定量技术对这20个OBPs基因在美洲斑潜蝇幼虫、蛹以及成虫中的相对表达含量分析,结果发现4个LsatOBPs基因在幼虫阶段表达量很高、2个LsatOBPs在蛹期的表达量很高;5个LsatPBPRPs以及其余9个LsatOBPs在成虫中的表达量很高,这14个LsatOBPs基因在美洲斑潜蝇不同日龄的雌雄成虫中表达量也是存在差异性的,8个LsatOBPs基因在新羽化的雌雄成虫中表达量不存在显著性差异,14个LsatOBPs在羽化三天后的雄成虫中的表达量均显著高于雌成虫中的表达量,5个LsatOBPs在羽化五天后的雄成虫中的表达量显著高于雌成虫中的表达量,这可能和LsatOBPs调控雄成虫的行为有关。2.通过原核表达、纯化获得了7个LsatOBPs的体外重组蛋白,以1-NPN为荧光探针研究这7个Lsat OBPs蛋白与25种选定的气味物质的荧光结合特性,结果发现7个LsatOBPs均能与β-紫罗兰酮结合,LsatOBP13、LsatPBPRP2和LsatPBPRP6能与植物中大量存在的1-Octen-3-ol有较强的结合,LsatOBP1、LsatPBPRP4以及LsatPBPRP6能与番茄中特异存在的Limonene有较强的结合,而文献报道这两种物质均能引发美洲斑潜蝇触角电位强烈的反应以及行为反应,这说明多个LsatOBPs同时能识别的特异性气味物质可能引起昆虫发生行为反应。LsatOBP1能与选定的气味物质中的15种发生较强结合,且与多种植物中存在的脂肪酸类挥发性物质有较强的结合能力;LsatPBPRP6也能与选定的气味物质中的15种发生较强结合,但是主要与植物中普遍存在的绿色气味物质发生较强结合;这说明不同的LsatOBPs识别的气味物质不同,LsatOBPs在美洲斑潜蝇体内可能不仅仅是在嗅觉识别过程中发挥作用;而7个LsatOBPs均不能与家蝇(Musca domestica)性信息进行结合,这可能说明LsatOBPs对信息素类物质的识别是具有特异性的;对美洲斑潜蝇LsatOBPs的结合特性的研究在斑潜蝇的嗅觉识别的机制的了解以及寻找和开发新的斑潜蝇的引诱剂与趋避剂都有参考价值。3.使用荧光免疫共定位对7个LsatOBPs在美洲斑潜蝇触角的嗅觉感器以及口器上的分布进行定位,美洲斑潜蝇的触角鞭节上的嗅觉感器类型有毛形感器I、毛形感器II、锥形感器、槽形感器、棒状感器以及嗅觉窝,各种嗅觉感器上分布的LsatOBPs的种类存在差异,LsatOBPs在不同的嗅觉感器中分布可能与嗅觉感器的功能有关。免疫共定位结果发现LsatPBPRP3与LsatPBPRP6在美洲斑潜蝇的毛形感器II、锥形感器、槽形感器以及棒状感器上均存在共表达;LsatPBPRP3与LsatPBPRP4在锥形感器中共表达;LsatPBPRP2与LsatPBPRP3在毛形感器TSII和锥形感器中共表达;LsatOBP1与LsatPBPRP6在槽形感器中共表达;LsatPBPRP5在毛形感器I中表达;Lsa tPBPRP4与LsatOBP13能在嗅觉窝处存在共表达;同时LsatPBPRP2、3、4、6以及LsatOBP1、13在口器中有大量表达;根据LsatOBPs在嗅觉感器中分布情况以及LsatOBPs的结合特性分析,我们推测LsatPBPRP4与Lsat OBP13这类能在嗅觉窝处存在的气味结合蛋白才是斑潜蝇嗅觉识别过程中能引发机体发生行为反应的重要蛋白。