【目的】基于沟眶象属Eucryptorrhynchus两近缘种沟眶象E.scrobiculatus和臭椿沟眶象E.brandti不同虫态的转录组数据进行气味受体(odorant receptor,OR)基因的鉴定及表达特征分析,补充两种象甲的气味受体信息,为之后的功能研究提供理论依据。【方法】从沟眶象(幼虫、蛹和成虫)和臭椿沟眶象(卵、幼虫、蛹和成虫)不同虫态转录组数据库中筛选OR基因序列;基于两种象甲触角转录组数据,对两种象甲筛选得到的ORs进行种间和种内的序列比对;利用最大似然法对两种象甲新鉴定的ORs进行系统发育分析;根据两种象甲不同虫态转录组数据中OR基因的FPKM(fragments per kilobase per million mapped fragments)值对新鉴定的OR基因进行表达丰度分析;利用qPCR检测新鉴定的OR基因在沟眶象和臭椿沟眶象不同发育阶段和成虫不同组织中的表达谱。【结果】从沟眶象和臭椿沟眶象不同虫态转录组数据库中分别鉴定出6和4个OR基因,都具有完整的开放阅读框。根据与触角转录组数据的序列比对结果,从沟眶象和臭椿沟眶象分别新鉴定出4个(EscrOR50-53)和2个(EbraOR46-47)OR基因;在两象甲种间发现了一对可能的同源基因EscrOR53和EbraOR45。系统发育树显示,6个新鉴定的OR蛋白分属于鞘翅目OR亚家族2B和7。结合不同虫态转录组的FPKM数据及qPCR检测的时空表达谱得知,沟眶象3个和臭椿沟眶象2个新鉴定到的OR基因均在成虫的非嗅觉组织中高表达,且在卵、幼虫或蛹期也有表达。【结论】本研究明确了沟眶象和臭椿沟眶象不同虫态转录组中的气味受体基因及其时空表达谱,并且发现两种象甲的生殖器官中可能存在非嗅觉的功能性的ORs,提示其可能在发育的早期阶段就已发挥功能。
为探究欧洲榆小蠹Scolytus multistriatus在全球的潜在地理分布,根据其全球分布数据和筛选出的环境变量,利用MaxEnt模型预测其在当前气候及未来气候条件下的适生区。结果显示,所建MaxEnt模型的受试者工作特征曲线下面积(area under curve,AUC)大于0.9,表明模型预测结果可靠;利用刀切法对筛选出的环境变量进行分析后发现,12月平均最低温度对欧洲榆小蠹在全球的分布影响最大,同时也提供了最多的特有信息。在当前气候条件下,欧洲榆小蠹在全球的潜在分布范围主要集中在15°N~70°N和20°S~60°S之间,包括北美洲中部及南部、南美洲南部及东南沿海、欧洲、非洲中部、亚洲东部和大洋洲,适生区总面积约4.62×10^(7)km^(2)。欧洲榆小蠹在我国的适生区广泛分布于20余个省(自治区、直辖市),适生区总面积约为3.27×10^(6)km^(2)。在未来气候条件下,欧洲榆小蠹的适生区面积将会扩大,并在SSP585(2081—2100年)情境下达到最大,为5.93×10^(7)km^(2)。鉴于欧洲榆小蠹在我国具有较广的适生区,建议加强对其的检验检疫力度,防止其侵入我国。
为明确我国检疫性有害生物黑腹尼虎天牛Neoclytus acuminatus的潜在地理分布范围,基于MaxEnt模型、ArcGIS软件及全球分布数据预测当前气候和未来气候(2个情景)条件下黑腹尼虎天牛在全球和中国的潜在分布区域,并分析影响黑腹尼虎天牛分布的关键环境变量。结果显示,MaxEnt模型的曲线下面积(area under curve,AUC)为0.962,表明模型预测结果可靠;影响黑腹尼虎天牛潜在地理分布的5个关键环境变量分别是5月平均降雨量、11月平均最高温度、温度变化方差、7月平均降雨量和最湿季度平均气温,贡献率分别为40.5%、33.2%、23.9%、2.2%和0.1%。在当前气候条件下,黑腹尼虎天牛在全球的适生区较广泛,总面积约为3928.63×10^(4)km^(2),且在我国湖北、安徽及浙江等省存在高适生区和中适生区;在未来气候条件下,黑腹尼虎天牛在全球范围内的适生区总面积会进一步增加,并且在我国的高适生区面积也会进一步扩大。
