摘要
嗅觉是昆虫的主要感觉系统，昆虫的嗅觉系统非常发达，在栖息地选择、获取食物、躲避捕食者、种间交流、聚集和繁殖等行为中起着重要的作用。气味结合蛋白是昆虫嗅觉系统中主要作用蛋白之一，在昆虫嗅觉系统中的主要功能是结合疏水性的气味分子，将它们运输至嗅觉受体并引起动作电位的变化。我国是世界养蜂大国，蜂群饲养量和蜂产品产量一直稳居世界首位，目前我国在养蜂生产实践中主要使用的是中华蜜蜂Apis cerana cerana（简称中蜂）和意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica（简称意蜂）两个蜂种，这两种蜜蜂具有不同的生理特性和生产性能，这些差异可能与它们嗅觉系统差异相关。本课题组前期研究发现中蜂AcerOBP17和意蜂AmelOBP17的核苷酸序列与氨基酸序列相似性都为100％,并且OBP17在中蜂抗螨过程中发挥着重要作用。本研究以中蜂和意蜂的气味结合蛋白OBP17为研究对象，通过qRT-PCR和 Western blot技术检测该蛋白在中蜂和意蜂在不同发育阶段、不同组织的mRNA和蛋白的相对表达量;构建pET30a-OBP17原核表达载体，诱导表达出重组蛋白OBP17,通过荧光竞争结合实验确定OBP17与不同气味配体的结合能力。主要研究结果如下: （1）利用qRT-PCR对OBP17基因在中蜂和意蜂不同发育阶段（1、5、10、15、20、25、30日龄）中的mRNA表达谱进行了分析，结果发现OBP17在中蜂和意蜂不同发育阶段都有表达，并且都是在10日龄的表达量最高;对OBP17在中蜂和意蜂10日龄不同组织（触角、头、胸、腹、足和翅膀）中的表达量进行分析，结果表明OBP17在中蜂触角的表达量极显著高于其他组织（P＜0.01）,OBP17在意蜂足的表达量极显著高于其他组织(P＜0.01）。Western blot分析表明，AcerOBP17在采集蜂中高表达，AmelOBP17在初生蜂、内勤蜂和采集蜂三个发育阶段表达量无显著差异（P＞0.05） （2）成功构建了pET30a-OBP17原核表达载体，并在大肠杆菌中诱导表达出重组蛋白，该蛋白在上清液中表达。采用Ni2+琼脂糖凝胶柱纯化获得了相应的重组蛋白。通过荧光竞争结合试验测定了重组蛋白OBP17与28种候选气味化合物的结合特性，结果表明，OBP17与荧光探针1-NPN的解离常数为1.56 μM。OBP17与正壬醛、1-壬醇、柠檬烯、月桂烯和β-罗勒烯的结合能力最强:其次为水杨酸甲酯、β-紫罗酮、胡椒酮和2-庚酮;OBP17与蜂王信息素9-ODA、那氏信息素香叶醇和报警信息素乙酸异戊酯的亲和力很弱;与被测的幼虫信息素都不结合。 本研究对中华蜜蜂和意大利蜜蜂气味结合蛋白OBP17的表达和功能进行了探究，初步阐明了 OBP17在中蜂和意蜂的表达模式和结合特性，为解析中蜂和意蜂的不同化学感受特点和嗅觉识别调控机制提供理论依据。
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