陜西省生物農業(yè)研究所在棗樹(shù)重大害蟲(chóng)棗食芽象甲嗅覺(jué)感受機制研究中取得進(jìn)展
2022年4月27日，陜西省生物農業(yè)研究所有害生物監測與防控研究團隊在昆蟲(chóng)生理學(xué)領(lǐng)域JCR一區期刊《Frontiers in physiology》（影響因子4.566）雜志在線(xiàn)發(fā)表題為“Functional Characterization of Odorant Binding Protein PyasOBP2 from the Jujube Bud Weevil, Pachyrhinus yasumatsui (Coleoptera: Curculionidae)”的研究論文。本研究成果揭示了棗食芽象甲氣味蛋白基因PyasOBP2結合機制，對于進(jìn)一步開(kāi)展以植物氣味揮發(fā)物作為棗食芽象甲引誘劑的綠色防控技術(shù)研究具有重要意義。
棗食芽象甲Scythropus yasumatsui（異名Pachyrhinus yasumatsui）屬鞘翅目(Coleoptera)象甲科(Curculionidae)，是一種嚴重危害紅棗的重大害蟲(chóng)。近年來(lái)，棗食芽象甲在我省榆林、延安等地黃河沿岸棗區連年暴發(fā)成災，為害呈加重趨勢，而長(cháng)期大量化學(xué)藥劑的使用，導致該蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性，對環(huán)境和食品安全構成嚴重威脅。因此，目前亟需探索一種綠色環(huán)保的防控技術(shù)。由于該蟲(chóng)僅取食棗樹(shù)幼芽和嫩葉，意味著(zhù)嗅覺(jué)在其識別特定寄主揮發(fā)物方面具有重要作用，而氣味結合蛋白（OBPs）基因是昆蟲(chóng)發(fā)揮嗅覺(jué)功能的一類(lèi)關(guān)鍵性蛋白基因。基于以上研究背景，本課題組從棗食芽象甲觸角組織中克隆和鑒定出氣味結合蛋白基因PyasOBP2，運用qRT-PCR技術(shù)分析了該基因在棗食芽象甲不同組織中的表達情況，通過(guò)原核表達純化獲取PyasOBP2目的蛋白，并利用熒光競爭性結合試驗對該蛋白與38種棗樹(shù)氣味揮發(fā)物配體的結合特性進(jìn)行了測定和分析。結果表明PyasOBP2與22種揮發(fā)物具有結合活性，尤其與丁酸乙酯、2-甲基-1-苯基丙烯和D-檸檬烯這3種氣味揮發(fā)物的結合能力最強。分子對接（molecular docking）分析表明PyasOBP2與3種揮發(fā)物分子通過(guò)氫鍵和范德華力作用進(jìn)行結合，其中氨基酸殘基Phe114對于兩者間緊密結合起到了關(guān)鍵作用。
洪波副研究員為該論文的第一作者，張鋒研究員為通訊作者。該項研究得到了中國科學(xué)院“西部之光”人才培養引進(jìn)計劃項目（XAB2019AW15）、陜西省科學(xué)院博士啟動(dòng)專(zhuān)項（2020K-31）和陜西省林業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng )新計劃專(zhuān)項（SXLK2020-0216）等項目的經(jīng)費資助。
原文鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2022.900752/full
