茶银尺蠖触角嗅觉相关基因的筛选与分析

茶银尺蠖[Scopula subpunctaria(Herrich-Schaeffer)]又称白尺蠖、青尺蠖,属鳞翅目(Lepidoptera)尺蛾科(Geometridae),是茶树上一种常见的害虫,主要以幼虫咬食茶叶,严重时会将茶园食成光秃状,导致茶叶的产量和品质的下降,在四川、浙江、江苏、河南等地都有广泛的分布。昆虫对外界的感知主要通过视觉、触觉和嗅觉,其中嗅觉在寻找配偶、定位寄主或产卵地点、识别同类、躲避敌害等方面起到了非常关键的作用。对茶银尺蠖嗅觉识别机制进行深入研究,可为开发新型的嗅觉行为调控剂提供理论基础。本试验基于Illumina高通量测序技术对其雌雄触角进行转录组测序、组装和注释,获得的有效reads占比达98.36%以上,Q20的碱基占比达98.65%以上,Q30的碱基占比达95.87%以上,GC所占的含量最大的比例为47.91%。将所有的茶银尺蠖触角样本混合组装,最终获得Unigenes数量为93335个,作为后续分析基因。基于其触角转录组数据,共筛选到茶银尺蠖嗅觉相关可溶性蛋白基因21个,其中包括7个气味结合蛋白SsubOBPs,2个信息素结合蛋白SsubPBPs,12个化学感受蛋白SsubCSPs。序列比对结果表明,SsubOBPs具有保守的9~10个以上半胱氨酸Cys残基,属于非典型的OBP;SsubCSPs具有保守的4个半胱氨酸Cys残基位点。基于理论表达量FPKM分析表明,这些可溶性蛋白基因理论表达量偏向于雄虫触角。此外,共筛选出了茶银尺蠖27个嗅觉受体基因,包括12个SsubORs和15个SsubIRs。多序列比对的结果显示,SsubORs基因序列有4个高度保守的半胱氨酸Cys残基位点,SsubIRs基因序列有高度保守的3个半胱氨酸Cys残基位点。系统发育树结果表明,SsubORs和SsubIRs基因均与槐尺蠖(Semiothisa cinerearia)的亲缘关系比较近。以上结果初步筛选和分析了茶银尺蠖嗅觉相关可溶性蛋白基因和嗅觉受体基因,并对这些基因的序列特征进行了分析,为研究该虫的嗅觉行为机制提供理论支持。