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气味结合蛋白(OBPs)在昆虫嗅觉感受等生理过程中起着重要的作用。褐飞虱Nilaparvatalugens(St?l)是许多国家水稻生产上一种重要的刺吸式害虫,我们课题组前期对其触角或其它组织的转录组测序中,发现了多个OBPs。但对于这些OBPs在褐飞虱生理中的功能并不明确。因此,本研究拟以褐飞虱为研究对象,研究了分别注射dsNlugOBP2、dsNlugOBP4、dsNlugOBP8和dsNlugOBP9后,对褐飞虱触角电位反应(EAG)、取食行为(EPG)及定位行为的效应,以期为探明NlugOBPs在褐飞虱生理中的功能及发展褐飞虱新的防控方法奠定理论基础。主要的研究结果如下:1.NlugOBPs基因克隆及组织表达模式 成功克隆了NlugOBP2、NlugOBP4、NlugOBP8和NlugOBP9基因并合成较纯的dsRNA。荧光定量结果显示,NlugOBP2、NlugOBP8、NlugOBP9等3个基因在褐飞虱成虫头、胸、腹、足、翅和唾液腺等部位中均有表达,但均在唾液腺中表达量为最高;NlugOBP2在褐飞虱的头部也有较高的表达量。 2.注射dsNlugOBPs对褐飞虱触角电位反应的影响 利用触角电位反应探究了注射dsNlugOBPs后,褐飞虱对27种水稻挥发物的电生理反应。结果表明,注射dsNlugOBPs对褐飞虱的EAG反应产生了明显的影响。与对照组相比,注射dsNlugOBP2后,褐飞虱对芳樟醇、二十一烷、紫罗兰酮的电生理反应显著降低;注射dsNlugOBP4之后,褐飞虱对十四烷、二十烷、二十一烷、辛烷、紫罗兰酮的电生理反应显著降低,反-2-己烯醇的电生理反应显著升高;注射dsNlugOBP8之后,对芳樟醇、十三酮、苯甲醛、二十烷、二十一烷、紫罗兰酮、(-)-柠檬烯的电生理反应显著降低;注射dsNlugOBP9之后,对十四烷电生理反应显著降低,对反-2-己烯醇的电生理反应显著升高。NlugOBPs可能参与褐飞虱对上述气味分子的识别过程中。 3.注射dsNlugOBPs对褐飞虱取食行为的影响 利用刺吸电位技术探究了注射dsNlugOBPs对褐飞虱取食行为的影响。EPG记录12h的结果表明,注射dsNlugOBPs对褐飞虱的取食行为产生明显影响。注射dsNlugOBP2后,褐飞虱取食水稻时的非刺探波(np)出现次数显著增多;注射dsNlugOBP9后,褐飞虱取食水稻时的非刺探波(np)出现次数显著增多,分泌唾液波(N4-a)持续时间显著增高。注射dsNlugOBP8后,各取食部分出现次数与时间与对照组无显著性差异。NlugOBP2和NlugOBP9可能在褐飞虱与水稻互作中起着一定的功能。 4.注射dsNlugOBPs对褐飞虱行为选择的影响 利用H-型嗅觉仪测定了注射dsNlugOBPs对褐飞虱选择行为的影响。结果表明,与对照组褐飞虱相比,注射dsNlugOBP8的褐飞虱对二十烷和芳樟醇有显著趋性。注射其他dsNlugOBPs的褐飞虱对物质选择与对照组相比无显著性差异。推测在褐飞虱行为反应中可能有多种OBPs共同参与,其行为反应可能是其他基因共同调控共同影响的结果。 本文探究了OBPs除了嗅觉功能之外的功能,研究结果为进一步阐明OBPs在褐飞虱嗅觉感受机制中的功能以及研制嗅觉干扰剂奠定了重要基础。