在谷物虫Sitobion miscanthi中增强嗅觉的形态学和分子机制
Jia Fan1, Xin Jiang1, Qian Li1
1State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, People's Republic of China.
International journal of biological macromolecules
|December 18, 2024
概括
与没有翅膀的相比,有翅膀的具有更多的二次鼻膜 (SRh) 来增强嗅觉. 像OBP6/7/10这样的高度表达的气味结合蛋白 (OBPs) 支持翅膀的谷物虫的这种改善的嗅觉能力.
科学领域:
- 昆虫的嗅觉和化学感觉.
- 感官知觉的分子机制 感官知觉的分子机制
- 虫生物学和行为.
背景情况:
- 翅膀虫对息地识别具有增强的嗅觉灵敏度.
- 虫的嗅觉感知依赖于初级鼻膜 (PRh) 和二级鼻膜 (SRh).
- 二次性鼻 (SRh) 对于检测警报激素,如E-β-farnesene (EBF) 和植物挥发性物质至关重要,但它们在翅膀虫中的作用尚未得到充分研究.
研究的目的:
- 为了研究在翅膀虫中增强嗅觉的结构基础.
- 为了识别和描述涉及到翅膀虫嗅觉增强的气味结合蛋白 (OBPs).
- 阐明了在有翅膀的Sitobion miscanthi.中改善的嗅觉感知背后的分子机制.
主要方法:
- 在有翅膀和没有翅膀的Sitobion miscanthi中对二次鼻 (SRh) 数量的比较分析.
- 使用转录基因和蛋白质基因数据对有翅膀的虫天线中高度表达的OBPs进行查.
- 通过并行反应监测 (PRM) 识别候选OBP,并测试它们的联结亲缘关系.
主要成果:
- 与没有翅膀的虫相比,有翅膀的虫具有明显更多的二次鼻 (SRh).
- 翅膀虫中的三个高度表达的OBP (SmisOBP6/7/10) 呈现出广泛且重叠的配体光谱,结合植物挥发物和激素.
- OBP9表现出高表达性和广泛的连接因子亲和力,包括结合E-β-farnesene (EBF).
结论:
- 增加的二次鼻 (SRh) 数量为有翅膀的虫增强的嗅觉感知提供了形态基础.
- OBP6/7/10被确定为关键的分子参与者,支持翅膀虫的增强嗅觉能力.
- 这些发现揭示了在优化虫感官反应方面,结构适应和分子组件之间的相互作用.
