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我校在美国白蛾性信息素感受机制领域取得新进展

【 发布日期:2023-05-25 】 【 来源:林学与园林学院 】 【 点击数:

本网讯 近期,我校林学与园林学院张龙娃教授团队在农林科学领域国际权威(Top)期刊Pest Management Science《害虫管理科学》(中科院1区)上发表了题为“Functional differentiation of two general-odorant binding proteins in Hyphantria cunea (Drury) (Lepidoptera: Erebidae)”(美国白蛾两个普通气味结合蛋白的功能分化研究)的研究性论文。

外来物种入侵一直是国际社会共同面临的问题。美国白蛾作为我国重点管控的外来入侵物种,其传播扩散给我国林业造成巨大损失,影响我国生态安全。2022年5月国家林业和草原局等中央九部门联合部署要求全面加强美国白蛾防控工作。目前,该害虫性信息素成分已被破译,这对于美国白蛾的监测和预警具有重要意义,但美国白蛾性信息素感受的分子机制尚不清楚。

普通气味结合蛋白(General Odorant Binding Protein,GOBP)是重要的蛾类触角中性信息素和植物气味感受的关键蛋白。张龙娃教授团队以美国白蛾为研究对象,针对GOBP与性信息素等气味分子的结合机制开展工作。研究首先利用原核表达技术获得美国白蛾GOBPs蛋白(HcunGOBPs);随后,通过荧光竞争性结合实验测定了两个GOBPs对性信息素组分和植物挥发物的结合能力,阐明了GOBPs在美国白蛾感受性信息素和识别寄主植物过程中发挥的重要作用。研究还采用同源建模和分子对接手段,模拟了两个HcunGOBPs蛋白质三维结构;并分析了其与性信息素和植物挥发物的相互作用,确定了关键氨基酸残基位点等。研究明确了美国白蛾GOBPs对性信息素等气味物质的嗅觉感受机制,也为基于化学生态学手段开发美国白蛾新型防控技术提供重要嗅觉靶标。

安徽农业大学为论文第一通讯单位,我校张龙娃教授为通讯作者,硕士研究生张小晴为论文第一作者。南京农业大学植物保护学院董双林教授以及河北大学生命科学院忙定泽教授等单位参与了项目研究。该研究得到国家自然科学基金项目(31870640)、国家重点研发计划(2022YFC2601000)等项目资助。

全文链接:https://doi.org/10.1002/ps.7515(一审:胡先业 二审:夏利明 三审:曹雷)

图1. HcunGOBPs与1-npn和四种性信息素组分的结合特异性

图2. HcunGOBPs与性信息素组分和植物挥发物的结合模式和关键的氨基酸残基

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