菜粉蝶成虫触角转录组及嗅觉相关基因分析

[目的]建立菜粉蝶Pierisrapae成虫触角转录组数据库,利用生物信息学和分子生物学手段深入挖掘菜粉蝶基因数据信息.[方法]采用高通量测序平台(Illumina NovaSeq 6000)对菜粉蝶成虫触角进行转录组测序、序列组装、功能注释及差异表达基因分析,对PrapOR1,PrapOR2,PrapOR5,PrapOBP1,PrapOBP4,PrapOBP5,PrapSNMP1,PrapSNMP2 和 PrapSNMP3 9 个差异表达的嗅觉相关基因进行qRT-PCR验证.[结果]菜粉蝶成虫触角转录组共获得17.65 GB测序数据(NCBI登录号:PRJNA869896),经过滤和序列拼接共得到116 317条转录本,随后进行Corset层次聚类获得43 390条unigene,经BUSCO评估,拼接质量完整度好,准确性高.注释到的unigene数目从大到小排列的数据库依次为NT,NR,Pfam,GO,Swiss-Prot,KEGG和KOG/COG;进一步进行基因功能注释分析,筛选得到176个嗅觉相关基因,其中19个基因差异表达,包括在雌成虫触角中高表达的15个基因和在雄成虫触角中高表达的4个基因.qRT-PCR验证结果表明,PrapOR1和PrapOR2 在雄成虫触角中高表达,PrapOR5,PrapOBP1,PrapOBP4,PrapOBP5,PrapSNMP1,PrapSNMP2和PrapSNMP3在雌成虫触角中高表达,与转录组测序结果相符.[结论]本研究建立了菜粉蝶成虫触角转录组数据库,筛选得到了嗅觉相关基因,并对嗅觉相关基因进行了差异表达分析,研究结果为进一步研究菜粉蝶的基因功能及嗅觉分子机制奠定了理论基础.