植保所研究揭示白蜡窄吉丁气味结合蛋白的定位、配体结合特征及配体活性

发布时间：2021年10月25日 09:37　　浏览次数：963

近日，我所王山宁青年课题组在《林业科学》2021年第9期发表题为“白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP2的定位、配体结合特征及配体活性”的封面文章。该论文发现林业害虫白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP2能在嗅觉感器表达，能够选择性结合醛类和酮类物质，进一步发现反-2-己烯醛对白蜡窄吉丁雌虫具有显著引诱活性，可作为潜在的诱饵组分用于成虫的监测或诱杀。

白蜡窄吉丁是近年来发生为害比较严重的蛀干害虫，主要寄主为木犀科白蜡属树木，迄今已造成北美地区数百万白蜡树死亡。随着我国大力推进园林绿化建设，美国白蜡和绒毛白蜡等北美树种被大量引进，白蜡窄吉丁由次要害虫转变为主要害虫，成为园林部门防治难题。

白蜡窄鸡丁幼虫（左）和成虫（右）（海淀屯佃）

利用昆虫信息素开发诱捕技术是防治此类蛀干害虫的重要手段，该研究团队对白蜡窄吉丁基因组数据进行分析，鉴定了11个气味结合蛋白（AplaOBP1-11）序列，组织表达谱表明有3个OBP基因在该虫雌雄触角中特异表达。本研究选取其中的AplaOBP2进行了重组表达，通过免疫组化技术发现AplaOBP2在该虫锥形感器Ⅰ的淋巴液中特异表达，表明它可能选择性结合运输特定类型的气味分子以满足该类型嗅觉感器的生理功能。进一步的荧光竞争结合试验证明AplaOBP2重组蛋白能够较强地选择性结合反-2-己烯醛、反-2-庚烯醛、苯甲醛、4ꞌ-乙基苯乙酮、3ꞌ，4ꞌ-二甲氧基苯乙酮和β-紫罗兰酮等化合物。“Ｙ”型嗅觉仪研究发现反-2-己烯醛对白蜡窄吉丁雌虫具有显著引诱活性，而β-紫罗兰酮则对雌虫具有明显的趋避作用，因此反-2-己烯醛可以作为潜在的诱饵组分用于成虫的监测或诱杀，也可以考虑将其与顺-3-己烯醇联合使用增强现有诱饵对白蜡窄吉丁雌虫的诱集效果。

该研究为阐明白蜡窄吉丁的嗅觉识别机制奠定了基础，也为以OBP蛋白作为靶标筛选白蜡窄吉丁嗅觉行为调控剂用于该虫防治提供了依据。本文王山宁博士为通讯作者，该研究得到了北京市自然基金项目6184042、北京市博士后基金项目2017-Z-083、北京市农林科学院科技创新能力建设专项KJCX201910、KJCX20180416的联合资助。