椰子叶甲寄生蜂Asecodes hispinarum中化学感应蛋白1的克隆、表达及其气味结合特性

《Journal of Chemical Ecology》：Cloning, Expression, and Odorant Binding Characteristics of the Chemosensory Protein 1 in Asecodes hispinarum, a Parasitoid of the Coconut Leaf Beetle

　　椰子象甲的天敌赤眼蜂AhisCSP1基因克隆及挥发物结合特性分析。通过实时荧光PCR检测到AhisCSP1在所有发育阶段均表达，成虫期表达量最高且仅分布于触角。荧光竞争结合实验显示该蛋白对椰子挥发性物质L-α-蒎烯（K=21.26）、苯乙醇（K=25.42）等结合能力强，而对椰子象甲幼虫释放的异十六烷（K=19.76）等则呈现中等至弱结合能力，提示其具有识别宿主与栖息地双重功能，为生物防治优化提供靶点。

　　

摘要

Asecodes hispinarum（膜翅目：Eulophidae科）是一种内寄生蜂，是椰子叶甲虫Brontispa longissima的有效生物防治剂，而这种甲虫是20多种棕榈植物的主要害虫。由于其对Brontispa longissima的高效防治效果，A. hispinarum被广泛用于椰子、槟榔和油棕等棕榈植物的害虫管理中。嗅觉在昆虫的行为中起着关键作用，如寻找食物、选择产卵地点和寻找配偶。尽管嗅觉在寻找宿主的行为中至关重要，但A. hispinarum的化学感受机制的分子基础尚未得到研究。在之前的研究中，我们通过转录组测序和生物信息学分析鉴定了A. hispinarum中的几个与嗅觉相关的基因。在本研究中，我们克隆了A. hispinarum的化学感受蛋白基因1（AhisCSP1），并利用实时PCR技术检测了该基因在A. hispinarum不同发育阶段和成体组织中的表达水平。此外，还通过体外蛋白质表达技术和荧光竞争结合实验研究了AhisCSP1的气味结合特性。实时PCR结果显示，AhisCSP1在所有发育阶段都有表达，且在成体阶段的表达水平高于其他阶段。此外，AhisCSP1的表达仅限于A. hispinarum的触角，在头部、胸部、腹部、腿部或翅膀中未检测到其表达。荧光竞争结合实验表明，AhisCSP1能够有效结合椰子挥发性物质L-α-萜品醇、苯甲醇、3-苯基丙酸戊酯和2-乙基-1-己醇，结合常数分别为21.26、25.42、27.96和39.72 μmol/L。在Brontispa longissima幼虫的四种挥发性物质中，AhisCSP1对异十六烷的结合能力最强（结合常数为19.76 μmol/L），对十五烷的结合能力中等（结合常数为34.28 μmol/L），而对丁基苯甲酸和甲基丁子香的结合能力较弱（结合常数分别为53.45 μmol/L和58.27 μmol/L）。这些发现表明，AhisCSP1可能通过感知Brontispa longissima及其栖息地（即棕榈植物）的挥发性物质，在A. hispinarum的宿主定位过程中发挥双重作用。此外，这些结果提示AhisCSP1可能是增强针对Brontispa longissima的生物防治策略的潜在靶点。

Asecodes hispinarum（膜翅目：Eulophidae科）是一种内寄生蜂，是椰子叶甲虫Brontispa longissima的有效生物防治剂，这种甲虫是20多种棕榈植物的主要害虫。由于其对Brontispa longissima的高效防治效果，A. hispinarum被广泛用于椰子、槟榔和油棕等棕榈植物的害虫管理中。嗅觉在昆虫的行为中起着关键作用，如寻找食物、选择产卵地点和寻找配偶。尽管嗅觉在寻找宿主的行为中至关重要，但A. hispinarum的化学感受机制的分子基础尚未得到研究。在之前的研究中，我们通过转录组测序和生物信息学分析鉴定了A. hispinarum中的几个与嗅觉相关的基因。在本研究中，我们克隆了A. hispinarum的化学感受蛋白基因1（AhisCSP1），并利用实时PCR技术检测了该基因在A. hispinarum不同发育阶段和成体组织中的表达水平。此外，还通过体外蛋白质表达技术和荧光竞争结合实验研究了AhisCSP1的气味结合特性。实时PCR结果显示，AhisCSP1在所有发育阶段都有表达，且在成体阶段的表达水平高于其他阶段。此外，AhisCSP1的表达仅限于A. hispinarum的触角，在头部、胸部、腹部、腿部或翅膀中未检测到其表达。荧光竞争结合实验表明，AhisCSP1能够有效结合椰子挥发性物质L-α-萜品醇、苯甲醇、3-苯基丙酸戊酯和2-乙基-1-己醇，结合常数分别为21.26、25.42、27.96和39.72 μmol/L。在Brontispa longissima幼虫的四种挥发性物质中，AhisCSP1对异十六烷的结合能力最强（结合常数为19.76 μmol/L），对十五烷的结合能力中等（结合常数为34.28 μmol/L），而对丁基苯甲酸和甲基丁子香的结合能力较弱（结合常数分别为53.45 μmol/L和58.27 μmol/L）。这些发现表明，AhisCSP1可能通过感知Brontispa longissima及其栖息地（即棕榈植物）的挥发性物质，在A. hispinarum的宿主定位过程中发挥双重作用。此外，这些结果提示AhisCSP1可能是增强针对Brontispa longissima的生物防治策略的潜在靶点。