[发明专利]一种基于害虫特定气味受体筛选高效驱避剂的方法

说明书

本发明涉及一种基于害虫特定气味受体筛选高效驱避剂的方法，属于生物防治害虫技术领域。本发明在爪蟾卵母细胞异源表达系统中表达害的气味受体，通过双电极电压钳技术筛选得到对报警信息素成分(反)‑β‑法尼烯有反应的特定气味受体，再利用双电极电压钳技术筛选可以激活此特定气味受体的气味来确定驱避剂，再通过Y型管行为学实验验证驱避剂的趋避强度，最终筛选到高效的驱避剂。本发明为大规模筛选害虫的高效驱避剂提供了简便可行的方法，具有很强的实用性。

技术领域

本发明涉及害虫防治领域中筛选害虫驱避剂的方法，特别是涉及一种基于蚜虫特定气味受体筛选高效驱避剂的方法。

背景技术

蚜虫为刺吸式口器害虫，通过直接吸食植物汁液和传播植物病毒对农作物产生严重的危害。长期以来，蚜虫的防治一直以化学防治为主，蚜虫对有机氯、有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯、新烟碱类等多种杀虫剂产生了抗性。另外，蚜虫具有保守的报警机制，当其遭受到天敌捕食或寄生等危险时，会从腹部后侧的腹管释放对周围其它个体有报警作用的小液滴，这种甘油三酯小液滴中含有蚜虫报警信息素的主要成分。蚜虫的报警信息素易挥发，附近的其它个体感知后会产生相应的趋避行为，如：逃离这株植物或直接从植物上掉落。

使用气相色谱质谱仪分析23种蚜虫被碾碎后释放的报警信息素主要成分，结果显示，16种蚜虫被碾碎后释放的报警信息素的唯一或主要成分为(反)-β-法尼烯，5种蚜虫被碾碎后释放的报警信息素中含有少量(反)-β-法尼烯，2种蚜虫被碾碎后释放的报警信息素中无(反)-β-法尼烯。(反)-β-法尼烯作为豌豆蚜和棉蚜报警信息素的唯一成分，在其它各种蚜虫保守的报警机制中也起到了重要的作用。

利用蚜虫保守的报警机制来防治蚜虫可减缓化学防治对环境的污染和蚜虫抗药性的产生，但由于蚜虫自身释放的(反)-β-法尼烯气味分子在空气容易被氧化，将其直接应用发展为控制蚜虫的驱避剂有一定的难度，因此筛选得到其它高效且稳定的驱避剂补充(反)-β-法尼烯因氧化而损失的趋避效果或者直接替代(反)-β-法尼烯应用于蚜虫防治使其产生趋避的行为反应，在利用驱避剂进行害虫防治的过程中是必要的。因此，寻找简便可行的筛选高效驱避剂的方法也具有重要意义。

参与昆虫感知外界气味分子的蛋白种类有很多，其中气味受体是其中重要的一类。特定的气味分子会激活特定的气味受体，进而昆虫会产生相应的行为。昆虫能够通过特定的气味受体感知对其有趋避作用的气味分子，从而做出相应的趋避行为反应。因此，利用已知能对蚜虫产生趋避行为的(反)-β-法尼烯筛选得到能够感知此气味的特定气味受体，然后再利用该特定气味受体，筛选能够激活该特定气味受体的其它气味，作为对昆虫可能存在趋避效应的候选驱避剂，因此寻找这样一种可行的筛选昆虫驱避剂的方法，将可以实现环境友好，经济有效的绿色防止途径来控制害虫的危害。

发明内容

本发明提供一种基于蚜虫特定气味受体筛选高效驱避剂的方法，利用生物信息学软件进一步分析已预测得到的豌豆蚜和棉蚜的气味受体，利用氨基酸一致性比对筛选可感知报警信息素(反)-β-法尼烯的候选特定气味受体，通过爪蟾卵母细胞异源表达系统，应用双电极电压钳技术筛选能够被(反)-β-法尼烯激活的特定气味受体；然后利用RNA干扰技术将筛选得到的气味受体在豌豆蚜体内进行基因沉默，结合豌豆蚜行为学实验验证所得到的该气味受体为感知(反)-β-法尼烯的特定气味受体。

一种基于害虫特定气味受体筛选高效驱避剂的方法，包括如下步骤，

①利用在所述害虫的同物种基因组中预测得到的气味受体序列，利用氨基酸一致性比对结果进行排序，选取高同源性的气味受体为候选特定气味受体，克隆得到候选特定气味受体的全长序列，

②在爪蟾卵母细胞异源表达系统中表达，

③使用双电极电压钳技术筛选对所述害虫的报警信息素或趋避性气味气体成分有反应的特定气味受体，

④使用双电极电压钳技术筛选可激活害虫特定气味受体的气味物质。