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玉米象(Sitophilus zeamais)属于鞘翅目(Coleoptera),象甲科(Curculionidae)。玉米象是中国储粮的头号害虫,也是世界性的重要储粮害虫。玉米象危害储存的谷类产品,包括小麦、水稻、高粱、燕麦、大麦、黑麦、荞麦、豌豆和棉籽。在昆虫有效感知外界环境以及生长发育的过程中,嗅觉系统在寄主定位、配偶识别、食物选择和选择产卵地点方面起着至关重要的作用。其中,气味结合蛋白(OBPs)在昆虫化学信息识别过程中犹为重要,但是玉米象中气味结合蛋白的功能在研究领域仍是空白,研究玉米象气味蛋白功能,可以为防治玉米象提供参考和分子靶标。本文对玉米象气味结合蛋白SzeaOBPs进行了初步研究,研究结果具体如下:1.采用qRT-PCR和western blot(WB)检测其在转录和蛋白水平上的表达特性,SzeaOBP1和SzeaOBP28在转录水平的表达在低龄幼虫和初羽化成虫阶段均有表达。SzeaOBP10和SzeaOBP40在低龄幼虫阶段表达较其他发育阶段表达较为突出;而在末龄幼虫阶段仅有SzeaOBP28,SzeaOBP38,SzeaOBP40这三个气味结合蛋白基因少量表达。同样的情况也出现在蛹期,仅有SzeaOBP1,SzeaOBP4,SzeaOBP28,SzeaOBP38少量表达。蛋白印迹分析结果表明,SzeaOBP1在低龄幼虫、末龄幼虫、蛹和初羽化成虫阶段表达较高,而在雄成虫和雌成虫阶段表达较低。SzeaOBP28的表达水平在初羽化成虫和雄成虫阶段最高,蛹和雌成虫阶段次之,低龄幼虫和末龄幼虫阶段最低。2.气味结合蛋白的序列分析及原核表达结果显示,SzeaOBP1序列由417个碱基组成,SzeaOBP28序列由432个碱基组成,分别编码138个氨基酸和143个氨基酸。SzeaOBP1 属于 Minus-C OBPs,SzeaOBP28 属于 Classic OBPs。成功构建重组质粒pET-SzeaOBP1 和 pET-SzeaOBP28,表达纯化出重组蛋白 SzeaOBP1 和 SzeaOBP28。3.通过荧光竞争性结合法测定重组蛋白与寄主植物挥发物的结合特性,然后采用Y形管嗅觉仪进行行为验证。荧光竞争结合实验检测结果显示,共有22种寄主挥发物与重组蛋白SzeaOBP1有效结合,结合能力最好的是1-十六醇,其Ki值为2.748±0.139 μM,结合能力最差的是月桂烯,其Ki值为30.27±0.798μM。只有7种寄主挥发物与重组蛋白SzeaOBP28有效结合,其中香草醛表现出较好的结合能力,其Ki值为20.23±1.918 μM;其中结合能力较差的是己醛,其Ki值为48.70±0.852 μM。行为实验结果显示,雄性和雌性玉米象对香草醛反应强烈,2-甲基丁醛和十六醇对雄虫和雌虫的吸引力也存在显著差异,但在雌雄间选择差异不大。