徐圣,張怡萍,韓召軍,吳敏

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,江蘇 南京 210095)

G蛋白偶聯(lián)受體(G protein coupled receptor,GPCR)是一類(lèi)高度保守的膜蛋白,廣泛存在于動(dòng)物、植物和微生物中。GPCR的數(shù)目和種類(lèi)眾多,但是具有共同的特征拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):膜外N末端、7個(gè)跨膜螺旋結(jié)構(gòu)域、膜內(nèi)C末端、連接跨膜結(jié)構(gòu)域的3個(gè)胞內(nèi)環(huán)和3個(gè)胞外環(huán)[1-2]。Kolakowski[3]將GPCR分為6個(gè)家族:類(lèi)視紫紅質(zhì)受體家族(A家族)、類(lèi)分泌素受體家族(B家族)、代謝型谷氨酸受體家族(C家族)、真菌信息素P-和α-因子受體(D家族)、真菌A-和M-因子受體(E家族)和來(lái)自網(wǎng)柄菌的cAMP 受體(F家族)。迄今為止,昆蟲(chóng)中尚未有上述D、E和F家族成員的報(bào)道。昆蟲(chóng)中存在卷曲(frizzled)受體、平滑(smoothened)受體、bride of sevenless(boss)和stan受體等,它們與上述6個(gè)家族的GPCR序列相似性低,但是具有典型的GPCR拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),這些新型GPCR在果蠅中被歸為非典型七次跨膜蛋白(D家族)[4]。因此,目前昆蟲(chóng)GPCR分為A、B、C和D四個(gè)家族[4-5]。

GPCR是聯(lián)系細(xì)胞內(nèi)、外信號(hào)的重要橋梁。GPCR被細(xì)胞外信號(hào)(胞外配體)激活后,在細(xì)胞內(nèi)部啟動(dòng)第二信使引發(fā)級(jí)聯(lián)反應(yīng),將信號(hào)從細(xì)胞外部傳遞到內(nèi)部,并通過(guò)與其他信號(hào)通路之間的相互作用調(diào)控各種生物學(xué)功能,最終對(duì)生物體的生長(zhǎng)發(fā)育、生殖、滯育、攝食、代謝以及行為等起到調(diào)控作用[6]。

灰飛虱(Laodelphaxstriatellus)是一類(lèi)重要的農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)。灰飛虱的基因組是2019年發(fā)表的,總大小約為464 Mb,預(yù)計(jì)編碼17 736個(gè)蛋白[15]。由于作者沒(méi)有將基因注釋信息公布,因此無(wú)法直接利用灰飛虱基因組數(shù)據(jù)搜索到灰飛虱的GPCR基因。截止到2021年9月,GenBank中僅能搜索到3個(gè)已注釋的灰飛虱GPCR基因(登錄號(hào):BAO03861.1、BAO03862.1和BAO03863.1)。針對(duì)目前灰飛虱GPCR基因信息不明了的現(xiàn)狀,我們利用灰飛虱基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行了搜索和鑒定,共鑒定到114個(gè)灰飛虱GPCR基因。本研究結(jié)果不僅完善了灰飛虱GPCR基因信息,而且為進(jìn)一步研究灰飛虱GPCR的功能奠定了基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 灰飛虱GPCR的鑒定方法

以下載的灰飛虱基因組數(shù)據(jù)(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/assembly/GCA_003335185.2)和本試驗(yàn)前期測(cè)得的灰飛虱轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)構(gòu)建本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。以黑腹果蠅[4,16-17]和豌豆蚜[5,16]的GPCR序列作為參考序列,在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行TBLASTn和BLASTp搜索,得到灰飛虱候選GPCR基因集,在候選基因中去除冗余序列后,使用TMHMM(v2.0)(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/)去除不含跨膜螺旋結(jié)構(gòu)特征的候選基因,即獲得灰飛虱GPCR基因。將所有鑒定的灰飛虱GPCR基因序列比對(duì)到NCBI的非冗余蛋白數(shù)據(jù)庫(kù),與已公開(kāi)的其他物種GPCR序列進(jìn)行比對(duì)。

1.2 灰飛虱GPCR序列分析

使用 NCBI CD-Search(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/cdd/wrpsb.cgi)搜 索 保 守 結(jié) 構(gòu) 域 數(shù) 據(jù) 庫(kù)(conserved domain database,CDD),對(duì)灰飛虱GPCR基因序列進(jìn)行跨膜結(jié)構(gòu)域分析以初步判斷其所屬家族和亞家族;將其他昆蟲(chóng)的GPCR蛋白序列和灰飛虱GPCR序列一起采用Clustal W(http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalw2/)軟件進(jìn)行多重比對(duì),使用軟件MEGA 6的鄰接法(Neighbor-joining,NJ)和最大似然法(maximum likelihood,ML)生成系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),NJ樹(shù)采用校驗(yàn)參數(shù)Bootstrap重復(fù)1 000次,選擇Pairwise deletion估算進(jìn)化距離;ML樹(shù)采用校驗(yàn)參數(shù)Bootstrap重復(fù)500次,Poisson模型選擇Complete deletion估算進(jìn)化距離,其他參數(shù)均采用默認(rèn)設(shè)置。結(jié)果部分為NJ樹(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 灰飛虱GPCR基因鑒定

本文共鑒定了114個(gè)灰飛虱GPCR基因。其中3個(gè)已經(jīng)在GenBank中報(bào)道,其余111個(gè)是新鑒定的灰飛虱GPCR基因。111個(gè)GPCR中有109個(gè)是從基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索得到,另外2個(gè)GPCR基因(登錄號(hào):OK323198和OK323199)是從轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中鑒定獲得。從灰飛虱基因組中鑒定的109個(gè)基因中有5條序列(RZF36065.1、RZF36806.1、RZF43740.1、RZF48464.1和RZF45977.1)的完整性低于轉(zhuǎn)錄組中的對(duì)應(yīng)序列,于是用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整了這5條GPCR基因序列。

通過(guò)跨膜結(jié)構(gòu)域分析發(fā)現(xiàn):114個(gè)灰飛虱GPCR基因中有101個(gè)具有完整的7跨膜螺旋結(jié)構(gòu)(占88.6%),其余13個(gè)GPCR可能是由于序列缺失,7跨膜螺旋結(jié)構(gòu)并不完整。這13個(gè)GPCR基因中有7個(gè)具有6個(gè)跨膜螺旋結(jié)構(gòu)(占5.2%),3個(gè)具有5個(gè)跨膜螺旋結(jié)構(gòu)(占2.6%),3個(gè)只有4個(gè)跨膜螺旋結(jié)構(gòu)(占2.6%)。

根據(jù)序列的特征結(jié)構(gòu),這114個(gè)GPCR分別歸屬于4個(gè)家族:81個(gè)A家族成員、19個(gè)B家族成員、7個(gè)C家族成員和7個(gè)D家族成員?；绎w虱A家族的GPCR數(shù)量最多,尤其是其中的神經(jīng)肽和蛋白激素受體亞家族數(shù)量較多。該結(jié)果與其他已發(fā)表的昆蟲(chóng)GPCR基因分布情況類(lèi)似(表1)?；绎w虱GPCR基因的GenBank登錄號(hào)、基因名稱(chēng)、跨膜次數(shù)見(jiàn)表2。

表1 灰飛虱與其他昆蟲(chóng)的GPCR基因數(shù)量Table 1 The number of GPCR genes in Laodelphax striatellus and other insects

表2 灰飛虱GPCR的鑒定Table 2 Identification of GPCR in L.striatellus

續(xù)表2 Table 2 continued

續(xù)表2 Table 2 continued

2.2 灰飛虱GPCR序列分析

2.2.1 灰飛虱GPCR A家族A家族GPCR可進(jìn)一步分為視蛋白(opsin)、生物胺受體(biogenic amine receptor)及神經(jīng)肽和蛋白激素受體(neuropeptide and protein hormone receptor)亞家族[4-5,11]?；绎w虱中鑒定了81個(gè)A家族GPCR,其中7個(gè)是視蛋白受體,19個(gè)是生物胺受體,55個(gè)是神經(jīng)肽和蛋白激素受體。

昆蟲(chóng)的視蛋白有R型、C型和RGR/Go型[18-19]3類(lèi)。R型視蛋白又可分為紫外光波敏感型視蛋白(ultraviolet sensitive opsin,UVO)、長(zhǎng)波長(zhǎng)敏感視蛋白(long wavelength sensitive opsin,LWO)、藍(lán)光敏感視蛋白(blue sensitive opsin,BLO)、視紫質(zhì)視蛋白(rhodopsin)和節(jié)肢動(dòng)物視蛋白(arthropsin)[20-21]?；绎w虱中鑒定了5個(gè)R型視蛋白(2個(gè)UVO、1個(gè)LWO、1個(gè)Rhodopsin和1個(gè)Arthropsin),1個(gè)C型視蛋白與1個(gè) RGR/Go型視蛋白,未發(fā)現(xiàn)BLO。將這7個(gè)灰飛虱視蛋白與其他物種的視蛋白進(jìn)行序列比對(duì)并構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)(圖1)。R型、C型和RGR/Go型3類(lèi)視蛋白各自聚成1個(gè)進(jìn)化支,R型視蛋白進(jìn)化支中又細(xì)分為UVO、 LWO、BLO、Rhodopsin和Arthropsin 5個(gè)小支。

圖1 基于氨基酸序列構(gòu)建的灰飛虱和其他物種視蛋白的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)Fig.1 Phylogenetic tree of opsins of L.striatellus and other species based on amino acid sequences Ls:灰飛虱Laodelphax striatellus;Ap:豌豆蚜Acyrthosiphon pisum;Dm:黑腹果蠅Drosophila melanogaster;Ev:假眼小綠葉蟬Empoasca vitis;Am:意大利蜜蜂Apis mellifera;Sf:秋赤蜻Sympetrum frequens;Lf:蜻蜓Ladona fulva;Oa:白尾灰蜻Orthetrum albistylum;Tc:赤擬谷盜Tribolium castaneum;Mp:桃蚜Myzus persicae. 下同。The same as follows. 以黑腹果蠅CG4521_mthl1作為發(fā)育樹(shù)的外群。D. melanogaster CG4521-mthl1 receptor was the outgroup of the phylogenetic tree.

生物胺包括章魚(yú)胺、酪胺、多巴胺、5-羥色胺和乙酰膽堿等。它們可以調(diào)節(jié)昆蟲(chóng)的許多生理過(guò)程,例如:晝夜節(jié)律、內(nèi)分泌、學(xué)習(xí)和記憶等[8,22]?；绎w虱中鑒定了19個(gè)生物胺受體:6個(gè)章魚(yú)胺受體(octopamine receptor)、5個(gè)5-羥色胺受體(5-hydroxytryptamine receptor)、3個(gè)多巴胺受體(dopamine receptor)、2個(gè)酪胺樣受體(tyramine like receptor)、2個(gè)毒蕈堿型乙酰膽堿受體(muscarinic acetylcholine receptor,mAChR)和 1個(gè)孤兒受體(orphan receptor)。將這19個(gè)受體與黑腹果蠅和豌豆蚜的生物胺受體進(jìn)行序列比對(duì)并構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)(圖2)。灰飛虱比黑腹果蠅多了2個(gè)章魚(yú)胺受體基因(登錄號(hào):RZF38146.1和RZF37066.1),少了1個(gè)酪胺樣受體和1個(gè)毒蕈堿型乙酰膽堿受體基因;灰飛虱比豌豆蚜多了1個(gè)章魚(yú)胺受體,2個(gè)5-羥色胺受體和1個(gè)多巴胺受體。灰飛虱中沒(méi)有鑒定到多巴胺/蛻皮激素(dopamine/ecdysteroid,DopEcR)受體基因。

在白羽肉雞養(yǎng)殖過(guò)程中，由于對(duì)白羽肉雞相關(guān)傳染性疾病的認(rèn)識(shí)不到位，不重視白羽肉雞相關(guān)傳染性疾病的免疫接種，導(dǎo)致相關(guān)傳染性疾病的發(fā)生與流行。一些傳染性疾病在肉雞養(yǎng)殖過(guò)程中流行，如新城疫、禽流感、傳染性支氣管炎等。這些傳染性疾病主要以溫和型發(fā)生與流行，發(fā)病癥狀較輕，死亡率較低，且不易診斷。這使傳染性疾病成為潛在威脅，當(dāng)外界環(huán)境條件改變時(shí)，可引起發(fā)病甚至死亡[2]。

圖2 基于氨基酸序列構(gòu)建的灰飛虱及其他物種生物胺受體的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)Fig.2 Phylogenetic tree of biogenic amine receptors of L.striatellus and other insect species based on amino acid sequences 黑色三角代表灰飛虱比黑腹果蠅多的章魚(yú)胺受體;藍(lán)色字體表示黑腹果蠅多于灰飛虱的GPCR。The black triangles represent more octopamine receptors in L.striatellus than in D. melanogaster. The blue fonts represent more GPCR in D. melanogaster than in L.striatellus.

神經(jīng)肽和蛋白激素受體是GPCR受體中最大的亞家族?；绎w虱中共鑒定了55個(gè)神經(jīng)肽和蛋白激素受體。從圖3可知:灰飛虱的類(lèi)速激肽受體、激肽受體、RYamide受體、Capability受體、脂動(dòng)激素受體、甲殼動(dòng)物心肌肽受體和糖蛋白激素受體基因存在明顯的基因重復(fù)現(xiàn)象,這些受體基因數(shù)多于黑腹果蠅的同源受體基因數(shù);灰飛虱中有黑腹果蠅中沒(méi)有的促咽側(cè)體激素受體、Elevenin受體和精氨酸加壓素樣肽受體;灰飛虱中沒(méi)有鑒定到與黑腹果蠅同源的Trissin受體,豌豆蚜和褐飛虱中同樣未鑒定到該受體;灰飛虱抑咽側(cè)體激素受體、硫激肽受體和焦激肽受體基因數(shù)量都少于黑腹果蠅中相應(yīng)受體基因數(shù)量。

圖3 基于氨基酸序列構(gòu)建的灰飛虱和其他昆蟲(chóng)神經(jīng)肽(A)與蛋白激素受體(B)的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)Fig.3 Phylogenetic trees of neuropeptide(A)and protein hormone receptors(B)of L.striatellus and other insect species based on amino acid sequences Nl:褐飛虱Nilaparvata lugen. 黑色三角代表灰飛虱比黑腹果蠅多的神經(jīng)肽與蛋白激素受體;藍(lán)色字體表示黑腹果蠅多于灰飛虱的GPCR。The black triangles represent more neuropeptide and protein hormone receptors in L.striatellus than in D.melanogaster. The blue fonts represent more GPCR in D. melanogaster than in L.striatellus.

2.2.2 灰飛虱GPCR B家族GPCR B家族受體是一類(lèi)具有長(zhǎng)N-末端結(jié)構(gòu)域的受體。昆蟲(chóng)GPCR B家族可以進(jìn)一步分為B1、B2和B3三個(gè)亞家族[23]。灰飛虱中共鑒定了19個(gè)B家族GPCR,其中7個(gè)屬于B1亞家族,3個(gè)屬于B2亞家族,9個(gè)屬于B3亞家族。

灰飛虱中有7個(gè)B1亞家族受體:1個(gè)促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子(corticotropin releasing factor,CRF)受體、2個(gè)降鈣素(calcitonin)受體、2個(gè)類(lèi)甲狀旁腺激素受體(parathyroid hormone receptor like,PTHRL)、1個(gè)神經(jīng)元表達(dá)色素?cái)U(kuò)散因子(pigment dispersing factor,PDF)受體和1個(gè)孤兒受體?；绎w虱中發(fā)現(xiàn)了2個(gè)類(lèi)甲狀旁腺激素受體基因(RZF39724.1和RZF48464.1)與褐飛虱的類(lèi)甲狀旁腺激素受體基因B6(BAO01106.1)和B7(BAO01107.1)[24]的序列相似性高達(dá)94.86%和96.09%;黑腹果蠅和豌豆蚜中都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這類(lèi)受體基因。

圖4 基于氨基酸序列構(gòu)建的灰飛虱和其他昆蟲(chóng)B家族受體的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)Fig.4 Phylogenetic tree of family B receptors of L.striatellus and other insect species based on amino acid sequences

灰飛虱中鑒定到了3個(gè)B2亞家族受體基因(OK323198、RZF45128.1和RZF43587.1)。其中OK323198為L(zhǎng)atrophilin like受體基因,它與黑腹果蠅中唯一的Latrophilin like受體基因(CG8639)同源,它們?cè)谙到y(tǒng)發(fā)育樹(shù)中聚為一小支(圖4)。通過(guò)序列比對(duì)發(fā)現(xiàn),RZF43587.1分別與小蜜蜂(Apisflorea)和濕木白蟻(Zootermopsisnevadensis) B2亞家族基因XP_012350908.1和XP_021914438.1的序列相似性為45.51%和46.67%。RZF45128.1具有GPCR蛋白水解位點(diǎn)(GPCR proteolysis site,GPS)的特征序列、鈣結(jié)合EGF樣結(jié)構(gòu)域(calcium-binding EGF-like domain)的重復(fù)序列以及鈣黏蛋白串聯(lián)重復(fù)序列結(jié)構(gòu)域(cadherin tandem repeat domain),這些都是B2亞家族中黏附類(lèi)GPCR(adhension GPCR)的典型特征。

B3亞家族有Methuselah(Mth)和Methuselah like(Mthl)2類(lèi)受體?；绎w虱中鑒定了9個(gè)Mthl基因,沒(méi)有鑒定到Mth基因。序列比對(duì)發(fā)現(xiàn),灰飛虱Mthl基因與果蠅的Mthl基因序列相似度都比較低。序列相似性最高的是灰飛虱RZF34500.1與黑腹果蠅NP_573140.1基因(相似性為40%)。灰飛虱中的Mthl基因數(shù)量(9個(gè))少于黑腹果蠅的Mthl數(shù)量(16個(gè)),但是多于豌豆蚜的Mthl數(shù)量(3個(gè))。

2.2.3 灰飛虱GPCR C家族GPCR C家族有γ-氨基丁酸B(GABA-B)受體和代謝型谷氨酸(metabotropic glutamate,mGlu)受體2類(lèi)?；绎w虱中鑒定了2個(gè)GABA-B受體基因和5個(gè)mGlu受體基因。與黑腹果蠅相比,灰飛虱中少1個(gè)GABA-B受體基因,與豌豆蚜相比,灰飛虱多了2個(gè)mGlu受體基因(圖5)。

圖5 基于氨基酸序列構(gòu)建的灰飛虱和其他昆蟲(chóng)的C家族受體的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)Fig.5 Phylogenetic tree of family C receptors of L.striatellus and other insect species based on amino acid sequences

2.2.4 灰飛虱GPCR D家族灰飛虱中鑒定出7個(gè)GPCR基因D家族,其中4個(gè)Frizzled受體基因,1個(gè)Smoothened受體基因,1個(gè)Stan受體基因和1個(gè)Boss受體基因。與黑腹果蠅相比,灰飛虱比黑腹果蠅多了1個(gè)Frizzled受體基因。與豌豆蚜相比,灰飛虱多了1個(gè)Frizzled受體基因和1個(gè)Stan受體基因(圖6)。

圖6 基于氨基酸序列構(gòu)建灰飛虱和其他昆蟲(chóng)D家族受體的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)Fig.6 Phylogenetic tree of family D receptors of L.striatellus and other insect species based on amino acid sequences 黑色三角代表灰飛虱比黑腹果蠅多的1個(gè)Frizzled受體。The black triangle represents one more Frizzled receptor in L.striatellus than in D. melanogaster.

3 討論

關(guān)于多基因家族是如何演化的問(wèn)題,科學(xué)家提出了協(xié)同進(jìn)化(concerted evolution)理論和生死進(jìn)化(birth-and-death evolution)理論等。其中,生死進(jìn)化理論被認(rèn)為是引導(dǎo)多基因家族長(zhǎng)期進(jìn)化的主要機(jī)制。該理論認(rèn)為:新的基因是通過(guò)基因復(fù)制產(chǎn)生的,這些重復(fù)的基因一些可以長(zhǎng)期留在基因組中,而另一些則被刪除或通過(guò)有害的突變不能發(fā)揮作用[25-26]。昆蟲(chóng)在進(jìn)化過(guò)程中發(fā)生了大量的基因重復(fù)和丟失事件,基因重復(fù)或丟失被認(rèn)為與基因的新功能和物種的適應(yīng)性等密切相關(guān)[27]。

本研究中,與黑腹果蠅相比,灰飛虱GPCR基因出現(xiàn)了可能的缺失現(xiàn)象。例如:Trissin受體基因、多巴胺/蛻皮激素受體基因和Mth基因在灰飛虱中都沒(méi)有被鑒定到;酪胺樣受體基因、毒蕈堿型乙酰膽堿受體基因、抑咽側(cè)體激素受體基因、硫激肽受體、焦激肽受體基因和GABA-B受體基因的數(shù)量都比黑腹果蠅中相應(yīng)的受體基因數(shù)量少。灰飛虱中未找到這些基因可能有3個(gè)原因:1)這些GPCR基因真的在灰飛虱基因組中發(fā)生了丟失,它們對(duì)灰飛虱是非必需的,因此在進(jìn)化過(guò)程中丟失了。2)灰飛虱本身并沒(méi)有復(fù)制產(chǎn)生這些基因,因?yàn)榘氤崮坷ハx(chóng)灰飛虱在進(jìn)化上是早于黑腹果蠅的[28]。3)由于測(cè)序技術(shù)和序列拼接的問(wèn)題導(dǎo)致數(shù)據(jù)的缺失和不完整,因此無(wú)法鑒定得到目標(biāo)GPCR基因?；绎w虱中這些GPCR基因的缺失是否真正發(fā)生丟失仍需要進(jìn)一步的研究和驗(yàn)證。

本研究中,與黑腹果蠅相比,灰飛虱GPCR各個(gè)家族中都出現(xiàn)了基因重復(fù)的現(xiàn)象,尤其是A家族神經(jīng)肽與蛋白激素受體中的脂動(dòng)激素受體、Capability受體、RYamide受體、甲殼動(dòng)物心肌肽受體、類(lèi)速激肽受體、激肽受體和糖蛋白激素受體基因的數(shù)量顯著多于黑腹果蠅中的同源GPCR基因的數(shù)量。已有報(bào)道表明,脂動(dòng)激素及其受體參與調(diào)控脂類(lèi)代謝與糖類(lèi)的平衡,也通過(guò)抑制脂肪體中蛋白質(zhì)合成而影響生殖行為,還參與逆境生理與免疫反應(yīng)等生命活動(dòng)[29]。由于灰飛虱寄主廣泛,并能以休眠或滯育狀態(tài)進(jìn)行越冬,推測(cè)脂動(dòng)激素受體基因的多拷貝可能增強(qiáng)灰飛虱對(duì)不同寄主和溫度的適應(yīng)能力。Capability多肽已被證明能促進(jìn)不同種類(lèi)昆蟲(chóng)的馬氏管分泌液體[30]。同時(shí)Capability及其受體在肌肉調(diào)節(jié)和滲透調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用,Capability會(huì)協(xié)同其他神經(jīng)肽提高果蠅對(duì)低溫和干燥環(huán)境的耐受能力[31]。因此,我們推測(cè)灰飛虱Capability受體基因的擴(kuò)增,可能有助于灰飛虱對(duì)低溫環(huán)境的適應(yīng),協(xié)助灰飛虱順利越冬。目前對(duì)RYamide受體的研究表明,RYamide可能在昆蟲(chóng)攝食行為和體內(nèi)水平衡等生理活動(dòng)中發(fā)揮重要作用[32-33]。因此,推測(cè)灰飛虱RYamide受體基因的重復(fù)可能在灰飛虱取食行為和對(duì)體內(nèi)水平衡的調(diào)控中發(fā)揮較大的作用。赤擬谷盜中鑒定了2個(gè)甲殼動(dòng)物心肌肽受體ccapr-1和ccapr-2,它們均具有功能活性,但ccapr-1受體在赤擬谷盜中不發(fā)揮作用,可能是一種功能備份[34]?；绎w虱中存在3個(gè)甲殼動(dòng)物心肌肽受體,它們的功能可能更加復(fù)雜,仍需進(jìn)一步的研究。

GPCR信號(hào)調(diào)控系統(tǒng)十分復(fù)雜,參與眾多生理過(guò)程和行為的調(diào)節(jié)。本文通過(guò)鑒定和分析灰飛虱GPCR受體基因,發(fā)現(xiàn)與黑腹果蠅的GPCR相比,灰飛虱GPCR受體基因不僅種類(lèi)豐富,而且存在較多的基因擴(kuò)增和可能的丟失情況。本研究不僅完善了灰飛虱GPCR基因的信息,而且為灰飛虱GPCR的功能研究奠定了基礎(chǔ)。