叉角厉蝽触角转录组及嗅觉相关基因分析

作     者：赵航 吴国星 汤永玉 张曼 梁晨 邢孔政 兰明先 高熹 ZHAO Hang;WU Guo-Xing;TANG Yong-Yu;ZHANG Man;LIANG Chen;XING Kong-Zheng;LAN Ming-Xian;GAO Xi

作者机构：云南农业大学植物保护学院昆明650201 

出 版 物：《环境昆虫学报》 (Journal of Environmental Entomology)

年 卷 期：2022年第44卷第5期

页      面：1205-1217页

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0904[农学-植物保护] 

基　　金：云南省农业联合专项(202101BD070001-050) 云南省基础研究计划(202001AT070139) 云南省中青年学术和技术带头人后备人才项目(202205AC160077) 云南省教育厅科学研究基金(2020Y143)。 

主　　题：叉角厉蝽 触角转录组 基因注释 嗅觉相关基因 差异表达基因 

摘      要：叉角厉蝽Eocanthecona furcellata是一种在生物防治方面有重要作用和潜力的捕食性天敌昆虫,触角是昆虫进行信息交换的重要器官,而嗅觉相关基因则是调控天敌昆虫捕食行为的重要分子基础。为获得叉角厉蝽触角转录组数据库,挖掘叉角厉蝽嗅觉相关基因,本研究利用Illumina高通量测序平台对叉角厉蝽雌雄成虫与5龄若虫触角进行转录组测序。成功构建了叉角厉蝽触角转录组,获得了67843条unigenes,N50长度为2300 bp。与七大公共数据库比对注释到27686条unigenes,其中NR数据库注释最多(33.33%),且与茶翅蝽Halyomorpha halys相似度最高(64.20%)。14258条注释到GO数据库中,分为生物过程、细胞组分和分子功能3个大类42个亚类;KEGG代谢途径分析表明,7703条形成282条代谢通路,其中被注释在信号传导通路中的unigenes最多(11.50%)。进一步基因注释分析,鉴定得到134个候选嗅觉相关基因,32个化学感应蛋白基因(Chemosensory protein genes,CSP),10个气味结合蛋白基因(Odorant binding protein genes,OBP),21个气味受体基因(Gustatory receptor genes,GR),48个嗅觉受体基因(Olfactory receptor genes,OR),17个离子型受体基因(Ionotropic receptor genes,IR),6个感觉神经元膜蛋白基因(Sensory neuron membrane protein genes,SNMP)。通过比较叉角厉蝽5龄若虫、雌雄成虫触角转录组,共筛选出7324个差异表达基因,分析发现5龄若虫与成虫间的差异表达基因较多,雌雄成虫之间差异表达基因较少;利用FPKM值对OBP与CSP基因进行表达量分析发现,大部分OBP与CSP的表达量在雌雄间差异不大,而若虫与成虫相比基因表达量差异较大,除少部分基因在5龄若虫中高表达外,其余大部分基因均在雌雄成虫间高表达。本研究获得了叉角厉蝽触角转录组数据,并鉴定出候选嗅觉相关基因,结果为进一步研究叉角厉蝽的嗅觉感受机制及昆虫化学生态奠定分子基础。