2022年4月27日,陜西省生物農(nóng)業(yè)研究所有害生物監(jiān)測(cè)與防控研究團(tuán)隊(duì)在昆蟲(chóng)生理學(xué)領(lǐng)域JCR一區(qū)期刊《Frontiers in physiology》(影響因子4.566)雜志在線發(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(jié)合機(jī)制,對(duì)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(yán)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(qū)連年暴發(fā)成災(zāi),為害呈加重趨勢(shì),而長(zhǎng)期大量化學(xué)藥劑的使用,導(dǎo)致該蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性,對(duì)環(huán)境和食品安全構(gòu)成嚴(yán)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,意味著嗅覺(jué)在其識(shí)別特定寄主揮發(fā)物方面具有重要作用,而氣味結(jié)合蛋白(OBPs)基因是昆蟲(chóng)發(fā)揮嗅覺(jué)功能的一類關(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(jié)合蛋白基因PyasOBP2,運(yùn)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(dá)情況,通過(guò)原核表達(dá)純化獲取PyasOBP2目的蛋白,并利用熒光競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合試驗(yàn)對(duì)該蛋白與38種棗樹(shù)氣味揮發(fā)物配體的結(jié)合特性進(jìn)行了測(cè)定和分析。結(jié)果表明PyasOBP2與22種揮發(fā)物具有結(jié)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(jié)合能力最強(qiáng)。分子對(duì)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(jié)合,其中氨基酸殘基Phe114對(duì)于兩者間緊密結(jié)合起到了關(guān)鍵作用?! ?/p>

  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(xiàng)研究得到了中國(guó)科學(xué)院“西部之光”人才培養(yǎng)引進(jìn)計(jì)劃項(xiàng)目(XAB2019AW15)、陜西省科學(xué)院博士啟動(dòng)專項(xiàng)(2020K-31)和陜西省林業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新計(jì)劃專項(xiàng)(SXLK2020-0216)等項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)資助?! ?/p>

  原文鏈接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2022.900752/full

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