菜蛾盘绒茧蜂定位寄主的嗅觉机制研究

    菜蛾盘绒茧蜂Cotesia vestalis是国际上重要蔬菜害虫-小菜蛾Plutella xylostella的内寄生性天敌昆虫。

    在野外自然条件下，寄生蜂成功寄生寄主依赖于其强大的嗅觉系统相关基因，其中就包括气味结合蛋白（odorant binding protein, OBP），它在寄生蜂对外界挥发性气味的识别和运输过程中起到至关重要的作用。

    浙江大学陈学新教授团队研究团队前期利用全基因组测序技术，获得高质量的菜蛾盘绒茧蜂基因组数据（BMC Genomics, 2019）。

    本研究通过全基因组筛选结合PCR验证的方式，鉴定了菜蛾盘绒茧蜂基因组中20个OBP基因（CvesOBP1-20），进一步对所有基因在雌雄性别不同组织（触角和剩余残体）中的表达谱进行测定，发现大部分OBP基因都在雌雄触角内高表达，暗示了它们参与嗅觉功能。

    为了进一步探究雌性寄生蜂如何定位寄主的机制，本研究对雌性寄生蜂显著高表达且在基因组中成簇排列的3个OBP基因（CvesOBP17/18/19）进行RNA干扰实验。

    结果发现，单一或混合注射dsRNA均能成功敲低了CvesOBP17/18/19的表达，几个RNAi处理的菜蛾盘绒茧蜂搜索寄主小菜蛾幼虫的速度均变得迟缓（图1）。

    以上研究结果表明，CvesOBP17/18/19气味结合蛋白共同参与调控了菜蛾盘绒茧蜂搜寻寄主的行为过程，为进一步揭示寄生蜂定位寄主的嗅觉机制奠定了基础。

    图1 RNA干扰CvesOBP17/18/19后对菜蛾盘绒茧蜂搜寻寄主能力的影响浙江大学昆虫科学研究所博士研究生周悦南为论文第一作者，陈学新教授为通讯作者。

    本研究得到国家自然科学基金项目（31630060、31672079和31772522）和浙江省自然科学基金项目（LR18C140001）资助。

    原文信息：Zhou, Y. N., Xie, S., Chen, J. N., Wang, Z. H., Yang, P., Zhou, S. C., Pang, L., Li, F., Shi, M., Huang, J. H. and Chen, X. X. (2021) Expression and functional characterization of odorant-binding protein genes in the endoparasitic wasp Cotesia vestalis. Insect Science, 28(5), 1354–1368. 打开【阅读原文】