温室白粉虱触角转录组分析及嗅觉相关基因的鉴定

• 作者: 尹朝坤 张棋麟 张蔓 林连兵 蔡赛波
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 温室白粉虱 触角转录组 基因注释 嗅觉相关基因 气味结合蛋白
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 2048-2060
• 页数: 13页
• 分类号: S436
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2020.11.014

摘要

温室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum)具有多食性、寄主范围广泛等特点,是一种世界性的温室害虫,防治难度极大.触角是昆虫信息交流的重要器官,其中的嗅觉相关基因是调控昆虫取食行为的重要分子基础.然而,迄今为止对温室白粉虱触角基因数据还鲜有报道,对主要嗅觉相关基因的数量和类型还知之甚少.本研究旨在建立温室白粉虱触角转录组数据库,并调查触角中嗅觉相关蛋白编码基因数量.以温室白粉虱成虫触角为材料,利用高通量测序平台Illumina HiSeq 4000对其进行转录组测序,并进行生物信息学分析.通过测序组装得到32890个unigenes,平均长度1616 bp,N50为3059 bp,其中14206个unigenes长度大于1000 bp.通过与基因功能数据库注释,其中17846个unigenes获得功能注释信息.其中,与非冗余蛋白数据库(non-redundant protein sequence database,NR)数据库比对到最多的序列,占所有注释unigenes的88.77％,与烟粉虱(Bemisia tabaci)基因注释到的序列最多,占NR注释unigenes的87.12％.GO数据库比对发现,温室白粉虱触角转录组unigenes功能可分为3大类54个亚类,其中参与代谢进程以及催化活性的unigenes比例较大.KEGG数据库注释结果显示,5964条unigenes中注释到228个代谢通路,其中包含unigenes最多的代谢通路为核糖体,为189条.进一步基于基因注释信息,鉴定到33个温室白粉虱嗅觉相关蛋白编码基因,包括气味结合蛋白(odorant-binding proteins,OBPs)编码基因21个,化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)编码基因5个,嗅觉受体(olfactory receptors,OLRs)编码基因2个,气味受体(odorant receptors,ORs)编码基因3个,离子型受体(ionotropic receptors,IRs)编码基因1个,感觉神经元膜蛋白(sensory neuron membrane proteins,SNMPs)编码基因1个.本研究获得了温室白粉虱成虫触角转录组数据,初步阐明了温室白粉虱触角转录组的特征,并挖掘了嗅觉相关蛋白编码基因,为进一步从分子水平开展温室白粉虱行为调控及防治新策略的研究提供参考,同时也丰富园艺害虫基因数据库.