中华按蚊化学感受蛋白3基因AsCSP3在丙烯菊酯驱避作用中的功能OA北大核心CSTPCD

【目的】克隆中华按蚊Anopheles sinensis化学感受蛋白3(chemosensory protein 3, CSP3)基因AsCSP3,分析该基因在丙烯菊酯驱避作用中的功能。【方法】采用RT-PCR方法克隆AsCSP3的全长cDNA序列;qRT-PCR检测AsCSP3在拟除虫菊酯抗性和敏感中华按蚊的4龄幼虫、早期雌蛹、晚期雌蛹、新羽化雌成蚊、羽化后第1, 3, 6和9天雌成蚊等不同发育阶段,3日龄雌成蚊触角、去掉触角的头部、去掉足的胸、腹和足等不同组织中的表达量以及0.05%丙烯菊酯熏蒸拟除虫菊酯抗性3日龄雌成蚊后不同时间的表达量;运用荧光竞争结合实验测定AsCSP3重组蛋白与丙烯菊酯、溴氰菊酯和氯菊酯的结合能力;利用CRISPR/Cas9介导的敲入技术突变AsCSP3,比较研究丙烯菊酯和溴氰菊酯对AsCSP3突变体和野生型中华按蚊的驱避作用。【结果】克隆了中华按蚊AsCSP3的全长cDNA序列,编码183个氨基酸,具有化学感受蛋白典型的保守半胱氨酸位点。AsCSP3在晚期雌蛹和新羽化雌成蚊中表达量高。AsCSP3主要在3日龄雌成蚊触角和足中表达,在抗性中华按蚊3日龄雌成蚊足中的表达量显著低于敏感中华按蚊中的,而在抗性中华按蚊触角和去除触角的头中的表达量显著高于敏感中华按蚊的;AsCSP3的表达量在丙烯菊酯诱导后2 h开始显著下调,直至24 h表达量仍然显著低于未处理的对照组的。AsCSP3重组蛋白能够结合溴氰菊酯和丙烯菊酯,而不能结合氯菊酯。AsCSP3的突变不影响中华按蚊的生长、发育、生殖力和吸血行为,也不影响溴氰菊酯的接触驱避作用,但削弱了丙烯菊酯的空间驱避作用,导致野生型中华按蚊在3 min时间内的起飞次数和飞行时间分别比AsCSP3突变体高出1.77和1.97倍。【结论】AsCSP3与丙烯菊酯的空间驱避作用可能存在潜在关联。