劉占玲 寇桂香 南彥斌 王克鑫 周淵濤

摘要：本研究利用生物信息學(xué)分析及qRT-PCR技術(shù)，對GqinIRs基因進行鑒定及表達譜分析。本研究共鑒定出12個GqinIRs基因，生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)青海草原毛蟲IRs屬于兩性蛋白，除GqinIR7、GqinIR8a、GqinIR10a、GqinIR75a、GqinIR76b都具有信號肽，具有2～4個跨膜結(jié)構(gòu)域，二三級結(jié)構(gòu)主要由α螺旋和無規(guī)則卷曲組成；系統(tǒng)進化表明青海草原毛蟲IR與東方黏蟲和疆夜蛾親緣關(guān)系較近?；虮磉_譜分析表明，鑒定的青海草原毛蟲12個IR基因在雌雄不同組織體現(xiàn)不同的表達水平（P<0.05）。本研究為進一步研究青海草原毛蟲離子型受體蛋白對外界氣味分子的識別及反應(yīng)機制提供重要依據(jù)，并且為深入研究青海草原毛蟲嗅覺機制奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：青海草原毛蟲；離子型受體；生物信息學(xué)分析；表達譜分析

中圖分類號：S968.1??? 文獻標識碼：A???? 文章編號：1007-0435（2024）05-1392-09

Identification and Expression Profiling of Ionotropic receptors Gene in

Gynaephora qinghaiensis （Lepidoptera：Lymantriidae）

LIU Zhan-ling， KOU Gui-xiang， NAN Yan-bin， WANG Ke-xing， ZHOU Yuan-tao*

（College of Agriculture and Animal Husbandry， Qinghai University， Xining， Qinghai Province 810016， China）

Abstract：In this study，based on the transcriptome data of Gynaephora qinghaiensis，bioinformatics methods and qRT-PCR technology were used to identify and analyze the expression profiling of GqinIRs genes. In this study，a total of 12 GqinIRs genes were identified，and bioinformatics analysis showed that the IRs of Gynaephora qinghaiensis belonged to amphoteric proteins，except for GqinIR7，GqinIR8a，GqinIR10a，GqinIR75a，and GqinIR76b，all of them had signal peptides and 2～4 transmembrane domains，and the second- and third-order structures were mainly composed of α helix and random coils. Phylogenetic results showed that the IR of Gynaephora qinghaiensis was closely related to Oriental armyworm and Spodoptera exigua. Gene expression profile analysis showed that the relative expression levels of the 12 IR genes in different tissues of Gynaephora qinghaiensis were different，and the GqinIR6 gene was basically not expressed in the antennae of the male，while the remaining 11 GqinIRs genes were expressed in the antennae of the male，while their expression levels were different （P<0.05）. This study provides an important basis for further study of the recognition and response mechanism of ionotype receptor proteins of Gynaephora qinghaiensis to external odor molecules，and lays a foundation for further research on the olfactory mechanism of Gynaephora qinghaiensis.

Key words：Gynaephora qinghaiensis;Ionotropic receptors;Bioinformatics analysis;Expression profile analysis

離子型受體（Ionotropic receptors，IRs）是Benton等［1］首次在果蠅（Drosophila）中鑒定出來的一種新的化學(xué)感覺受體，在與配體結(jié)合的離子通道過程中發(fā)揮重要作用，其含有一個胞外N端、離子型區(qū)和2個裂片［2］，2009年，Benton等［3］首次在黑腹果蠅中鑒定出了66個離子型受體［3］。隨后，在其他昆蟲體內(nèi)陸續(xù)鑒定出離子型受體，例如在蘋果蠹蛾中鑒定出15個離子型受體基因［4］，?；页嵋苟觇b定出12個離子型受體基因［5］，在棉鈴蟲中發(fā)現(xiàn)了19個離子型受體基因等［6］。根據(jù)基因生物信息學(xué)和功能分析，IRs基因家族可被分為三個亞家族：分化離子型受體（Divergent IRs）、嗅覺離子型受體（Olfactory IRs）和共表達離子型受體（Co-receptor IRs）。嗅覺離子型受體亞家族中大多數(shù)在雌雄不同組織中不表達或微量表達，但通常在觸角中特異表達，因此該亞家族也被稱為觸角IRs（antennal IRs），序列分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)多種昆蟲中都有觸角IRs的同源基因，基因表達譜分析發(fā)現(xiàn)其在觸角中特異表達，表明這些基因在進化上比較保守；分化IRs在觸角中幾乎不表達，一些研究表明，分化IRs可能與味覺有關(guān)［7］；共表達IRs（IR25a和IR8a）廣泛存在于觸角腔錐形感器的神經(jīng)元中，與嗅覺IRs共表達［8］。早期研究已證實，昆蟲IR可作為酸、胺等揮發(fā)性物質(zhì)的受體，并參與包括溫度、濕度感受和味覺感受等嗅覺以外的感受［9］。IRs參與嗅覺信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的功能還需要進一步研究，目前，主要利用qRT-PCR技術(shù)研究基因的表達與定位［10］，

青海草原毛蟲（Gynaephora qinghaiensis）屬鱗翅目（Lepidoptera）毒蛾科（Lymantriidae）草原毛蟲屬（Gynaephora），俗稱紅頭黑毛蟲［11］，目前，研究發(fā)現(xiàn)在亞洲分布種類較多，有13種，其中8種分布在中國且都是青藏高原特有種［12］。青海主要分布在海晏、天俊、澤庫、瑪多、治多、雜多、祁連和門源等地方［13］。草原毛蟲幼蟲以頭殼寬度為依據(jù)可分為7個齡期［14］，雌雄成蟲形態(tài)具有較大差異，雌成蟲的胸足、翅以及觸角退化［15］。青海草原毛蟲是高寒草甸常見草食性害蟲［16］，幼蟲對人畜安全、草地生態(tài)結(jié)構(gòu)造成影響［17］，為害時蟲口密度大，發(fā)生面積廣，危害程度嚴重［18］。此外，有研究報道青海草原毛蟲對強紫外輻射、缺氧以及嚴寒等極端惡劣環(huán)境有較強的適應(yīng)能力、繁殖能力強，且幼蟲背部具有毒腺，可導(dǎo)致家畜和人過敏，因而防治困難［19］。目前，已有一些有關(guān)鱗翅目昆蟲離子型受體基因的研究報道［20］，未見對青海草原毛蟲離子型受體基因的研究。嗅覺系統(tǒng)在介導(dǎo)昆蟲行為過程中起主導(dǎo)作用，昆蟲的IRs參與嗅覺信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，可為害蟲的綠色防治提供新思路［21］。本研究利用青海草原毛蟲轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，篩選并基于同源序列命名青海草原毛蟲IRs基因，通過生物信息學(xué)方法分析GqinIRs基因的理化性質(zhì)、二三級結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)發(fā)育情況；并基于實時熒光定量PCR技術(shù)分析GqinIRs基因在雌雄成蟲不同組織中的表達情況，為進一步研究青海草原毛蟲離子型受體基因功能提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試昆蟲

2023年6月在青海省海北州海晏縣采集青海草原毛蟲幼蟲，于實驗室內(nèi)飼養(yǎng)幼蟲至羽化出雌雄成蟲，解剖雌雄各30只成蟲并收集雌雄成蟲的頭、胸、腹以及雄蟲觸角（雌成蟲觸角退化），共7個樣品，每個樣品取3個生物學(xué)重復(fù)，每個生物學(xué)重復(fù)包含10只成蟲組織，標記樣品并立即用液氮速凍保存至-80℃冰箱中備用。

1.2 總RNA提取及cDNA合成

提取各樣品（7個組織）總RNA（Trizol法）并利用分光光度計分別檢測各組織RNA純度，利用反轉(zhuǎn)錄試劑盒（M-MLV）（Beijing Solarbio Science）將RNA純度在合格范圍（OD260 nm/OD280 nm為1.8～2.2）內(nèi)的樣品合成cDNA并保存于-20℃冰箱備用。

1.3 設(shè)計并合成引物

從青海草原毛蟲雌雄成蟲轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫篩選獲得GqinIRs基因序列，采用Oligo7軟件設(shè)計引物并委托北京睿博興科生物技術(shù)有限公司合成，內(nèi)參基因（RPS15）引物來自于蘭州大學(xué)昆蟲實驗室。

1.4 GqinIRs序列獲取

在青海草原毛蟲轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫中，進行查找（以“IR”和“Ionotropic”為關(guān)鍵詞）并篩選出候選離子型受體基因序列，在NCBI網(wǎng)站進行BLASTn比對（設(shè)定相似性大于60%）得到相似物種，采用在線網(wǎng)站ORFfinder（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/orffinder/）對篩選出的GqinIRs序列進行預(yù)測得到ORF完整的氨基酸和核苷酸序列。

1.5 GqinIRs的生物信息學(xué)分析

采用在線網(wǎng)站ProtParam（https：//web.expasy.org/protparam/）分析GqinIRs生物信息學(xué)，如相對分子量、等電點、正負殘基數(shù)、脂肪系數(shù)、不穩(wěn)定系數(shù)，總平均疏水性等；運用Signalp4.1Server（http：//cbs.dtu.dk/services/Signalp/）預(yù)測GqinIRs信號肽；采用在線網(wǎng)站TMHMM2.0對GqinIRs進行跨膜結(jié)構(gòu)區(qū)域預(yù)測；采用在線網(wǎng)站SOPMA（https：//npsaprabi.ibcp.fr/cgibin/secpred＿sopma.pl）對GqinIRs二級結(jié)構(gòu)進行預(yù)測；利用SWISS MODEL（https：//www.swissmodel.expasy.org/）對GqinIRs三級結(jié)構(gòu)進行預(yù)測0。使用MEGA7.0構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，包括來自青海草原毛蟲12條IRs，疆夜蛾（Peridroma saucia）10條IRs，棉鈴蟲（Melitaea cinxia）9條IRs，煙青蟲（Lobesia botrana）6條IRs，草地貪夜蛾（Trichoplusia ni）、斜紋夜蛾（Bicyclus anynana）、東方黏蟲（Vanessa cardui）各2條IRs，網(wǎng)蛺蝶（Helicoverpa armigera）、歐洲葡萄蛾（Helicoverpa assulta）、粉蚊夜蛾（Spodoptera frugiperda）、偏瞳蔽眼蝶（Manduca sexta）、小紅蛺蝶（Achelura yunnanensis）、煙草天蛾（Spodoptera litura）、云南錦斑蛾（Mythimna separata）、黃野螟（Heortia vitessoides）各1條IR。采用NJ法，用JTT模型，方法采用NNI（nearest-neighbor-interchang），自展支持率（bootstrap）1 000次重復(fù)。

1.6 GqinIRs的qPCR檢測

以合成的cDNA樣品（雄雄成蟲的頭、胸、腹以及雄成蟲觸角）為模板，7個樣品各含3次生物學(xué)重復(fù)，每次生物學(xué)重復(fù)取3次技術(shù)重復(fù)。擴增體系（20 μL）：正反引物各0.8 μL，Master Mix 10 μL，ddH2O 7.4 μL和cDNA模板1 μL。在實時熒光定量PCR儀（ABI7500型）中進行反應(yīng)，PCR擴增條件：95℃預(yù)變性1 min、95℃變性15 s、退火（退火溫度60℃）15 s、72℃ 45 s，40次循環(huán)。每個基因在雌雄成蟲的各組織中以雄成蟲觸角中的表達量為對照。

1.7 數(shù)據(jù)分析

GqinIRs基因在不同組織中的相對表達量以在雄蟲觸角中的表達量作為對照用2-ΔΔCt值法計算，數(shù)據(jù)利用SPSS軟件進行單因素方差分析（ANOVA）和顯著性差異檢驗（LDS），同時使用軟件Graphpad prism進行T檢驗（P<0.05）并繪制組織表達譜。雌雄間表達量差異利用Duncan氏新復(fù)極差法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 青海草原毛蟲IRs的生物信息學(xué)分析

在轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫中共篩選出青海草原毛蟲12個IRs（表2）?；趤碜越苟辏≒. saucia）、東方黏蟲（M. separata）、棉鈴蟲（H. armigera）同源序列，命名為GqinIR1、GqinIR2、GqinIR3、GqinIR4、GqinIR5、GqinIRIR6、GqinIR7、GqinIR8a、GqinIR10a、GqinIR25a、GqinIR75a、GqinIR76b。經(jīng)過ORFfinder與NCBI Blastp驗證，GqinIRs核苷酸長度為564～3 159 bp。采用在線網(wǎng)站SignaIP4.1預(yù)測其信號肽，結(jié)果表明青海草原毛蟲12個GqinIRs中7個GqinIRs具有16-19個氨基酸的信號肽；采用在線網(wǎng)站TMHMM2.0對GqinIRs進行跨膜結(jié)構(gòu)區(qū)域預(yù)測，結(jié)果表明GqinIR10a、GqinIR75a具有2個跨膜結(jié)構(gòu)域，GqinIRIR4、GqinIR7具有4個跨膜結(jié)構(gòu)域，其余GqinIR均具有3個跨膜結(jié)構(gòu)域，這與該基因的典型結(jié)構(gòu)特征相吻合。將GqinIRs與其他昆蟲序列進行相似性比較，GqinIR1基因與亞洲玉米螟（O. furnacalis）基因序列（GenBank登錄號為BAR64795.1）、GqinIR7基因與疆夜蛾（P. saucia）基因序列（GenBank登錄號為QHB15340.1）、GqinIR6基因與疆夜蛾（P. saucia）基因序列（GenBank登錄號為QHB15336.1）、GqinIR25a基因與疆夜蛾（P. saucia）基因序列（GenBank登錄號為QHB15318.1）相似度分別為97.02%，96.03%，95.57%，90.79%，相似度均為90%以上，其余GqinIRs基因與其他鱗翅目昆蟲物種相似性均高于60%，表明GqinIRs與這些鱗翅目昆蟲序列可能同源。

2.2 青海草原毛蟲IRs理化性質(zhì)分析

青海草原毛蟲離子型受體蛋白理化性質(zhì)預(yù)測結(jié)果表明：氨基酸長度在319～1 052 aa之間，相對分子量在35～116kD之間。脂肪系數(shù)較高，12個IRs均為熱穩(wěn)定性蛋白。GqinIR2、GqinIR3、GqinIR4、GqinIR8a、GqinIR10a、GqinIR25a等電點位于4～6之間（偏酸性蛋白）；GqinIR6、GqinIR7、GqinIR75a、GqinIR76b等電點位于8～10之間（偏堿性蛋白）；GqinIR1、GqinIR5等電點在6～7之間（弱酸性蛋白）。GqinIR正電荷殘基數(shù)目在22～117之間，負電荷殘基數(shù)目在34～151之間。GqinIR1-7，GqinIR76b不穩(wěn)定系數(shù)大于40（蛋白性質(zhì)不穩(wěn)定）。GqinIRs的總平均疏水性都介于-0.5～0.5之間（兩性蛋白）［22］。

2.3 青海草原毛蟲IRs的二級、三級結(jié)構(gòu)預(yù)測分析

GqinIRs二級結(jié)構(gòu)預(yù)測發(fā)現(xiàn)青海草原毛蟲IRs主要由α螺旋和無規(guī)則卷曲構(gòu)成。除GqinIR7和GqinIR76b二級結(jié)構(gòu)主要由無規(guī)則卷曲構(gòu)成，分別占主要組成部分的42.02%和42.39%，其余GqinIRs二級結(jié)構(gòu)α螺旋是主要組成部分，且所占比例均在40%以上，其中GqinIR75a α螺旋含量最高，為47.29%，12個GqinIRs的二級結(jié)構(gòu)中β折疊和延伸鏈所占比例較少。三級結(jié)構(gòu)預(yù)測發(fā)現(xiàn)α螺旋是GqinIRs的三級結(jié)構(gòu)主要組成部分，并維持三級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

2.4 青海草原毛蟲IRs的系統(tǒng)進化分析

利用12個GqinIRs和篩選出的其他14種鱗翅目昆蟲的39個IR氨基酸序列用NJ法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。結(jié)果顯示所有的GqinIRs都與鱗翅目昆蟲IRs聚到一起，但在整個進化系統(tǒng)中分布比較分散（圖3），其中GqinIR8a與PsauIR8a、HarmIR8a、SlitIR8a聚在同一進化枝；GqinIR10a與MsepIR10a在同一小組，置信值為95；GqinIR25a與其他昆蟲（Psau、Hass、Slit）的IR25a聚在一起；GqinIR75a與HarmIR75a、SfruIR75a聚在同一進化枝；GqinIR76b與HvitIR76b、PsauIR76b、HassIR76b聚在同一進化枝；GqinIR10a與MsepIR10a、GqinIR6與PsauIR3聚在同一小組，置信值為89、GqinIR1與PsauIR4在同一小組，因此推測青海草原毛蟲IRs與疆夜蛾（P. saucia）以及東方黏蟲（M.separata）親緣關(guān)系最近。

2.5 青海草原毛蟲IR基因的組織表達譜分析

本研究通過RT-qPCR技術(shù)研究GqinIRs基因在青海草原毛蟲不同組織中的表達水平（以雄蟲觸角作為陽性對照），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，GqinIRs基因在雌雄不同組織中的表達量呈現(xiàn)不同水平，除GqinIR6基因之外，其余11個GqinIRs基因在雄蟲觸角中均有表達，其中：GqinIR3、GqinIR8a、GqinIR10a、GqinIR75a基因在雄成蟲觸角顯著表達，其表達量顯著高于其他組織（P<0.05），推測這些基因為觸角IRs；GqinIR1、GqinIR2、GqinIR7、GqinIR8a、GqinIR10a、GqinIR25a等基因在雄蟲頭部顯著表達，其表達量顯著高于雌蟲頭部，GqinIR4、GqinIR5基因在雌蟲頭部顯著表達，其相對表達量顯著高于雄蟲頭部，而GqinIR3、GqinIR75a、GqinIR76b基因在雌雄成蟲頭部的表達無顯著差異（P<0.05）。此外，GqinIR1、GqinIR2、GqinIR4、GqinIR8a、GqinIR75a基因在雌雄成蟲胸部幾乎不表達或微量表達，而GqinIR3、GqinIR5、GqinIR7、GqinIR10a、GqinIR25a、GqinIR76b基因在雌雄成蟲的胸部表達存在顯著差異，其中GqinIR3、GqinIR5呈現(xiàn)雌性偏好表達模式，GqinIR7、GqinIR10a、GqinIR25a、GqinIR76b則呈現(xiàn)雄性偏好模式（P<0.05）；GqinIR1、GqinIR3、GqinIR5、GqinIR10a基因在雌雄成蟲腹部幾乎不表達或微量表達，而GqinIR2、GqinIR4、GqinIR7、GqinIR8a、GqinIR25a、GqinIR75a、GqinIR76b基因在雌雄成蟲腹部的表達存在顯著差異，其中GqinIR8a、GqinIR25a基因呈現(xiàn)雌性偏好表達模式，而GqinIR2、GqinIR4、GqinIR7、GqinIR75a、GqinIR76b基因呈現(xiàn)雄性偏好表達模式（P<0.05）（圖4）。

3 討論

本研究共篩選并鑒定出12個GqinIRs基因，其數(shù)目多于棉鈴蟲（6個IRs）［23］，少于小菜蛾（16個IRs）［20］、斜紋夜蛾（45個IRs）［24］、茶古蛾（25個IRs）［25］。青海草原毛蟲GqinIR1-6都具有信號肽?？缒そY(jié)構(gòu)區(qū)域預(yù)測發(fā)現(xiàn)，GqinIRs均具有2-4個跨膜結(jié)構(gòu)域，這與小菜蛾［20］、稻飛虱［26］IRs預(yù)測結(jié)果一致。二三級結(jié)構(gòu)預(yù)測顯示，GqinIRs二、三級結(jié)構(gòu)主要由α螺旋以及無規(guī)則卷曲構(gòu)成，并維持GqinIRs結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因為無規(guī)則卷曲空間結(jié)構(gòu)易于發(fā)生改變，而α螺旋和β折疊空間結(jié)構(gòu)不易發(fā)生改變［27］。GqinIRs與其他昆蟲序列相似性比較及系統(tǒng)發(fā)育分析表明GqinIR1～GqinIR7與疆夜蛾（P. saucia）、草地貪夜蛾（S. frugiperda）等蛾類相似度在67.26～97.02%之間，同時系統(tǒng)進化分析發(fā)現(xiàn)7個GqinIRs也與這幾個物種聚在同一進化枝；GqinIR8a、GqinIR10a、GqinIR25a、GqinIR75a、GqinIR76b與疆夜蛾（P. saucia）、草地貪夜蛾（S. frugiperda）、斜紋夜蛾（S. litura）、東方黏蟲（M. separata）等物種的IR8a、IR10a、IR25a、IR75a、IR76b分別聚集在同一進化小枝，這些結(jié)果說明符合青海草原毛蟲IRs命名規(guī)則。GqinIRs與其他鱗翅目昆蟲物種相似性均高于60%，推測GqinIRs與這些鱗翅目昆蟲序列可能同源。GqinIR8a與GqinIR25a聚在同一進化枝上，推測GqinIR8a與GqinIR25a為GqinIRs共受體［28］；GqinIR10a與MsepIR10a、GqinIR6與PsauIR3、GqinIR1與PsauIR4在同一小組，因此推測青海草原毛蟲IRs與疆夜蛾（P. saucia）以及東方黏蟲（M. separata）親緣關(guān)系最近；大部分GqinIRs與疆夜蛾（P. saucia）、棉鈴蟲（H.armigera）、煙青蟲（H. assulta）聚在同一進化枝，表明這些物種的IRs基因可能擁有共同祖先。

利用qRT-PCR技術(shù)分析GqinIRs在青海草原毛蟲各個組織中的表達情況，進而推測GqinIRs功能，結(jié)果表明：GqinIRs基因在雌雄不同組織中呈現(xiàn)不同表達水平（P<0.05），除GqinIR6基因之外，其余11個在雄蟲觸角中均有表達，推測這些IRs基因在雄蟲定位雌蟲，求偶和交配過程中發(fā)揮不同的作用［23］。GqinIR3、GqinIR75a、GqinIR76b基因在雌雄成蟲頭部的表達無顯著差異，這與孔暢儀對小菜蛾的研究結(jié)果一致［20］，推測這些基因在功能上較為保守。青海草原毛蟲中GqinIR3、GqinIR8a、GqinIR10a、GqinIR75a基因在雄成蟲觸角的相對表達量顯著高于其他組織（P<0.05），從黑腹果蠅檢測出66個IRs基因中16個特異性表達于觸角［4］；從斜紋夜蛾（S. litura）觸角檢測出了12個IRs、蘋果蠹蛾（C. pomonella）觸角檢測出15個IRs、棉鈴蟲（H.armigera）觸角中也檢測出了12個IRs基因［4］，推測這些IR為觸角IR。在觸角特異表達的IRs可能對酸類和胺類等物質(zhì)的感受中發(fā)揮重要作用［9］，并且具有影響交配行為、適應(yīng)性進化、味覺識別及生物鐘調(diào)節(jié)等功能［29］，推測在青海草原毛蟲觸角特異表達的IRs同樣能夠感受環(huán)境中丁酸和丙酸等酸類氣味物質(zhì)，并且具有影響交配行為、適應(yīng)性進化、味覺識別及生物鐘調(diào)節(jié)的功能［30-31］。GqinIR1、GqinIR5在雌雄頭部的表達量較高，可能這些基因與昆蟲味覺、嗅覺以及溫濕度的感受有關(guān)［23］。昆蟲利用背側(cè)器官中高度敏感的溫度感覺細胞感受環(huán)境中的溫度變化，在果蠅幼蟲的溫度感覺細胞中檢測到的離子型受體能夠感受寒冷的環(huán)境從而避免極端溫度的傷害［32］。本研究發(fā)現(xiàn)GqinIR7、GqinIR76b在雄蟲胸部中顯著表達，推測這兩個基因可能借助背部的溫度感覺細胞在青海草原毛蟲感知外界溫度變化中發(fā)揮重要作用［32］。IRs通過一個激活的途徑參與促進強烈的嗅覺行為［33］。苯乙酸和苯乙醛等揮發(fā)性氣味物質(zhì)可以激活I(lǐng)R受體神經(jīng)元，進而影響求偶和交配的行為［34-35］，GqinIR2、GqinIR4、GqinIR25a在腹部的表達量較高，推測這些IR的受體神經(jīng)元能通過作為環(huán)境催情劑的苯乙醛激活進而在雄蟲求偶中發(fā)揮重要作用［33］?；谇嗪２菰xIRs基因在不同組織中表述情況所推測的IRs功能，表明離子型受體在青海草原毛蟲的生殖發(fā)育和嗅覺機制中具有重要作用。

4 結(jié)論

本研究利用生物信息學(xué)方法及qRT-PCR技術(shù)，對GqinIRs基因進行鑒定及表達譜分析，鑒定的青海草原毛蟲IRs與疆夜蛾（P. saucia）以及東方黏蟲（M. separata）親緣關(guān)系最近，與草地貪夜蛾（S. frugiperda）、斜紋夜蛾（S. litura）、棉鈴蟲（H.armigera）煙青蟲（H. assulta）等參與建樹的鱗翅目昆蟲的IRs基因可能擁有共同祖先。青海草原毛蟲12個IRs基因在雌雄不同組織體現(xiàn)不同的表達水平（P<0.05）。本研究通過對GqinIRs表達譜進行分析，推測IRs功能，為進一步研究青海草原毛蟲離子型受體蛋白對外界氣味分子的識別及反應(yīng)機制提供重要依據(jù)，同時為深入研究青海草原毛蟲嗅覺機制奠定基礎(chǔ)。

參考文獻

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（責(zé)任編輯 彭露茜）

收稿日期：2023-12-20；修回日期：2024-01-22

基金項目：青海省科技廳青年基金項目；草原毛蟲嗅覺感受分子機理的研究（2022-ZJ-949Q）資助

作者簡介：

劉占玲（2000-），女，漢族，青海西寧人，碩士研究生，主要從事昆蟲化學(xué)生態(tài)學(xué)研究，E-mail： liu20000607ling@163.com；*通信作者Author for correspondence，E-mail： ZhouYT@qhu.edu.cn