大蜡螟触角转录组及嗅觉相关基因分析

• 作者: 冯宇佳 姜玉锁 徐凯 李新宇 杜亚丽 杨爽 苏文婷 赵慧婷 郭丽娜 龙登隆
• 来源期刊: 应用昆虫学报
• 关键词: 大蜡螟 触角转录组 高通量测序 基因注释 嗅觉相关基因 差异表达基因
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1279-1291
• 页数: 13页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7679/j.issn.2095-1353.2019.139

摘要

[目的]大蜡螟Galleria mellonella Linnaeus是世界范围内蜂群中普遍存在的害虫,给世界养蜂业带来了巨大的危害.本研究旨在建立大蜡螟触角转录组数据库,挖掘大蜡螟嗅觉相关基因,为今后利用嗅觉基因靶标防治大蜡螟提供分子生物学信息数据.[方法]利用高通量测序平台(Illumina HiSeqTM 2500)对大蜡螟触角进行转录组测序和组装,通过筛选转录组数据库,鉴定出嗅觉相关基因.[结果]成功构建了大蜡螟触角转录组,经序列拼接获得188 278条unigenes,平均长度为781 bp,N50为1 161 bp.使用BLAST软件将大蜡螟触角unigenes序列与7大公共数据库比对,共注释到108047条unigenes,其中NR数据库注释的unigenes最多,为78 746条,占41.82％,且NR注释的大蜡螟unigenes中与家蚕Bombyx mori类似基因最多,为18.4％.将unigenes与GO数据库比对发现,共有69 794条unigenes注释到GO数据库中,按照其所参与的生物过程、细胞组分和分子功能对其进行GO功能分类,共含有55个亚类,其中参与结合和催化功能及代谢过程的unigenes比例较大;KEGG代谢途径分析表明,14 699条unigenes形成231条代谢通路,其中被注释在信号传导通路中的unigenes最多,为2 401条,占16.33％.进一步基因注释分析,鉴定得到226个候选嗅觉相关基因,包括52个气味结合蛋白(Odorant binding proteins,OBPs)基因,36个化学感受蛋白(Chemosensory proteins,CSPs)基因,80个气味受体(Odorant receptors,ORs)基因,56个离子型受体(Ionotropic receptors,IRs)基因和2个感觉神经元膜蛋白(Sensory neuronmembrane proteins,SNMPs)基因;通过比较雌、雄大蜡螟转录组鉴定出114个差异表达基因,包括5个嗅觉相关基因(OBP8、OBPI7、CSP3、CSP34和OR15);114个差异表达基因中,66个基因在雌蛾触角中高表达,48个基因在雄蛾触角中高表达.[结论]本研究获得了大蜡螟触角转录组数据,并鉴定出候选嗅觉相关基因,结果为进一步研究大蜡螟的基因功能及嗅觉感受机制奠定分子基础.