植保所在农林害虫茶翅蝽化学通讯分子机制上取得新进展

发布时间：2022年03月21日 13:56　　浏览次数：840

近日，植物保护研究所王山宁青年课题组，在International Journal of Biological Macromolecules（Q1, IF=6.95）上发表了题为“Expressional and functional comparisons of five clustered odorant binding proteins in the brown marmorated stink bugHalyomorpha halys”的研究论文。

茶翅蝽 Halyomorpha halys 是近年来发生危害比较严重的一类农林害虫，寄主范围广泛,果树、蔬菜、农作物、花卉和林木均可受害。该虫通过感受环境中不同类型的信息化合物来寻找配偶以及适宜寄主。气味结合蛋白（OBPs）在昆虫识别信息化合物的最初阶段发挥重要作用。茶翅蝽基因组中共鉴定48个OBPs，多数基因以基因簇的形式分布在基因组中，为明确OBP基因簇在茶翅蝽化学通讯中的功能，研究人员比较分析了该虫基因组中5个成簇排列OBPs的表达和功能特征。组织表达谱分析表明，OBP基因簇成员在茶翅蝽触角中高表达，表明它们可能参与该虫化学感受过程；此外，不同OBP基因簇成员在若虫和成虫触角中具有不同的表达水平，暗示该基因簇成员受到独立的表达调控。配体结合试验表明，5种OBP蛋白具有相似的配体结合特异性，均对茶翅蝽报警信息素（(E)-2-癸烯醛）、斯氏珀蝽聚集信息素（(2E,4E,6Z)-2,4,6-癸三烯酸甲酯）和植物挥发物（如苯甲酸-3-己烯酯和β-紫罗兰酮等）表现出强的结合能力，表明该OBP基因簇可能介导茶翅蝽对报警信息素和寄主相关挥发物的识别。有趣的是，茶翅蝽报警信息素类似物(E)-2-十二烯醛与5种OBP蛋白的结合能力最强，并对茶翅蝽表现出报警信息素活性，是一种潜在的生物活性物质，但田间应用该化合物调控茶翅蝽嗅觉行为需要进一步的研究来证实。研究结果为阐明茶翅蝽的化学通信机制奠定了基础，也为利用OBPs作为靶标发现新的嗅觉调控剂以控制茶翅蝽提供了机会。

植物保护研究所王泽华助理研究员和杨帆助理研究员为该论文共同第一作者，王山宁助理研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金青年项目（31801740），市科委项目（Z201100008020014）和北京市农林科学院林果协同创新中心项目（KJCX201910）资助。

全文链接：

https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.03.084