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烟粉虱化学感受蛋白的功能和进化特征研究

发布时间:2020年08月04日 09:41  浏览次数:917

化学感受蛋白在昆虫中具有多样性的功能,包括嗅觉、视觉、抗药性等。最近的报道发现,烟粉虱中的化学感受蛋白CSP2能够抑制植物的ROS反应,具有全新的功能。烟粉虱CSP2是否保留了嗅觉功能?如果具有嗅觉功能的话,该双功能是如何进化产生的呢?

为解答该问题,蔬菜害虫研究室围绕烟粉虱CSP2开展了蛋白表达、蛋白与配体结合和定点突变等一系列实验,结果表明:烟粉虱中的CSP2依然保留了嗅觉功能,并特异结合植物防御性化合物DMNT及其类似物,该结合过程受1个关键氨基酸的影响。通过分子昆虫行为学和生物学,发现DMNT能抑制烟粉虱的产卵,具有较好的应用潜力。进一步,通过15种昆虫的基因组和转录组大数据分析,发现CSP2特异存在于胸喙亚目和颈喙亚目昆虫当中,并在粉虱和蚜虫所在分支呈现适应性进化特征。该研究阐明了烟粉虱化学感受蛋白的功能和进化特征,对于理解粉虱、蚜虫和稻飞虱等重要农业害虫与植物的互作关系具有普遍的意义。文章发表在昆虫学期刊Pest Management Science,申请国家发明专利一项申请号202010115812.6。李峰奇为第一作者,罗晨研究员为通讯作者。

文章链接地址https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/ps.6027

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