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化学感受在昆虫与外界环境交流以及社会行为中十分重要。化学感受器在其中起关键作用。其中,气味受体主要在昆虫识别环境中不同气味、寻找食物、以及躲避外界环境的伤害中发挥功能;味觉受体通常作用于对可溶性激素的辨别,激发先天性的交配行为;离子受体存在于嗅觉与味觉器官的神经元中,气味受体和味觉受体作为其配体以激活细胞的动作电位。通过对化学感受器受体家族进行分析研究,对了解熊蜂取食偏好、生活习性及社会性行为具有重要意义。本文通过对兰州熊蜂Bombus lantschouensis中化学感受器受体家族进行鉴定及分析,取得如下研究结果:(1)气味受体家族ORs(Odorant receptors)鉴定及分析以地熊蜂(Bombus terriestris)、意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)气味受体家族序列为参考序列,在兰州熊蜂基因组中进行BLAST搜索,共获得165个兰州熊蜂气味受体基因,包括1个嗅觉共受体、5个假基因和159个气味受体。气味受体家族外显子数目从4个到9个不等,根据基因结构的不同,将气味受体分为10大类型,其中,Or1-38、Or69-85和Or128-164这3大类所包含成员数较多(分别为38、27、36),其它大约10个。保守基序分析发现,各家族成员均有基序2、3、4。系统发育分析将Ors分为5个亚家族(I-V),其中亚家族II包含两种基因结构类型序列,亚家族V包含4种。在亚家族IV与V中,蜜蜂的气味受体与熊蜂中气味受体各自聚在一起,表明在进化中气味受体出现了物种特异性的扩展与缺失。(2)味觉受体家族GRs(Gustatory receptors)鉴定及分析利用BLAST在基因组中共鉴定获得23个兰州熊蜂味觉受体基因,包括4个假基因,19个具有功能的味觉受体。味觉受体家族外显子数量差异较大,从3-11个不等,Gr4、Gr8、Gr9、Gr14-18、Gr20都包含3个外显子,它们的蛋白序列具有相似的保守基序,其中基序7为特有基序。Gr7、Gr12、Gr19、Gr21-23都包含6个外显子,它们的蛋白序列具有相同的保守基序,其中基序8与10为特有基序。系统发育分析发现Gr1和Gr2与果蝇中糖受体分支聚在一起,相较于蜜蜂,AmGr8、AmGr9所在的分支在熊蜂中扩展为8个。(3)离子受体IRs(Ionotropic receptors)鉴定与分析在兰州熊蜂的基因组中共鉴定获得22个兰州熊蜂离子受体蛋白序列,其中包含6个的触角IRs与16个物种特异性的分化IRs,IR25a、IR8a为辅受体。离子受体家族序列外显子个数为1-15个不等,序列之间基因结构差异很大,多数序列基因结构没有明显的特征。Ir8a、Ir25a.1、Ir25a.2中包含相同的8个基序,缺少基序8与基序10,系统发育分析发现,地熊蜂、兰州熊蜂、意大利蜜蜂和黑腹果蝇4个物种中的Ir76b在进化树中聚为一支,、Ir93a、Ir68a也出现类似现象,表明这3个家族成员在物种间保守。Ir328-339为该家族在蜜蜂中特有的扩展,熊蜂中有一个Ir332的旁系同源被编号为Ir333,在意蜂中已经缺失。本研究利用生物信息学的方法,在兰州熊蜂的基因组中对化学感受器受体家族进行鉴定,并对其基本性质、基因结构、保守结构域和进化关系进行分析,为克隆其基因提供信息,并为研究化学感受器受体家族在熊蜂中的功能奠定了基础。