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烟粉虱识别产卵抑制剂β-紫罗兰酮的分子机制

发布时间:2019年10月08日 16:49  浏览次数:

近日,我所蔬菜害虫研究室在国际学术期刊Biomolecules在线发表了题为” Discrimination of Oviposition Deterrent Volatile β-Ionone by Odorant-Binding Proteins 1 and 4 in the Whitefly Bemisia tabaci”的研究论文,该研究表明烟粉虱气味结合蛋白OBP1和OBP4参与识别产卵抑制剂β-紫罗兰酮。

烟粉虱是全球农作物的重要入侵性经济害虫。β-紫罗兰酮对烟粉虱具有显著的产卵驱避作用,但该虫对β-紫罗兰酮嗅觉识别的分子机制尚不清楚。为了阐明气味结合蛋白(OBP)与β-紫罗兰酮的结合特性,课题组进行了基因克隆、进化分析、细菌表达、荧光竞争结合试验和分子对接研究,研究了OBP 1和OBP 4与β-紫罗兰酮的结合功能。结果表明,重组后的OBP1和OBP4蛋白,β-紫罗兰酮的荧光结合亲和力降低到50%以下,对OBP 1和OBP 4的解离常数分别为5.15和3.62μm,β-紫罗兰酮对OBP 1和OBP 4具有很高的亲和力,对烟粉虱在寄主植物上选择适宜的产卵部位起着重要作用。

本研究利用OBP1结构及其与β-紫罗兰酮分子的对接关系模型,通过与其它小分子的对接,可以预测烟粉虱的产卵驱避化合物。此外,它还可以通过化学修饰来促进β-紫罗兰酮的修饰,以开发β-紫罗兰酮的类似物,为β-紫罗兰酮在烟粉虱防治上的应用提供了良好的依据。

本研究旨在探讨烟粉虱中β-紫罗兰酮的嗅觉分子机制,该研究有助于阐明烟粉虱的潜在寄主偏好机制,为其生态控制提供理论依据,促进“推拉策略”在大田或温室的应用。

李峰奇助理研究员和研究生李都为论文第一作者,通讯作者为罗晨研究员,该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金的资助。

论文链接:https://www.mdpi.com/2218-273X/9/10/563


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