青蜂总科三种寄生蜂的气味结合蛋白和化学感受蛋白基因家族的全基因组鉴定及进化分析

　　

摘要： 【目的】在全基因组水平上对青蜂总科(Chrysidoidea) 3种寄生蜂的气味结合蛋白(odorant-binding proteins, OBPs)和化学感受蛋白(chemosensory proteins, CSPs)家族基因进行鉴定及进化分析，预测其家族成员可能的生物学功能，以阐明其在化学感知机制及潜在社会行为演化中的可能关联。【方法】从公开数据库中筛选青蜂总科3种寄生蜂(勒氏棱角肿腿蜂Goniozus legneri、松褐天牛肿腿蜂Sclerodermus alternatusi和黄腿双距螯蜂Gonatopus flavifemur)以及2个参考物种意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica和实蝇茧蜂Diachasma alloeum的基因组数据。通过blastp和interproscan方法鉴定OBP和CSP家族基因，使用生物信息学方法(Expert Protein Analysis System, SignalP, DeepTMHMM, WoLF PSORT和MEME)预测OBPs和CSPs的理化性质和保守基序及其基因的染色体定位；采用IQ-TREE程序运用最大似然法构建OBPs和CSPs的系统发育树；利用MCScanX推测基因共线性和复制模式。【结果】勒氏棱角肿腿蜂、松褐天牛肿腿蜂和黄腿双距螯蜂基因组中共鉴定到9~13个OBP基因和5~11个CSP基因，其中黄腿双距螯蜂基因组中的OBP和CSP基因最少，为9个OBP基因和5个CSP基因；绝大多数OBPs均含有基序1和基序2，并且基序的顺序为(3)-1-(4)/(5)-2；所有的CSPs都含有基序1和基序2，基序的顺序为1-2-(3)/(4)。这5种膜翅目(Hymenoptera)昆虫的OBPs和CSPs均划分为8个分支。且这5种膜翅目昆虫的OBP和CSP基因处于共线性区块的较少，仅有6对OBP基因处于共线性区块，有8对CSP基因处于共线性区块。基因复制分析结果显示物种特异性复制模式：黄腿双距螯蜂和勒氏棱角肿腿蜂中OBP基因主要以非重复为主，松褐天牛肿腿蜂、意大利蜜蜂和实蝇茧蜂中OBP基因以串联重复为主；而CSP基因以分散重复和串联重复为主。【结论】本研究为青蜂总科3种寄生蜂OBP和CSP家族基因提供了信息框架，丰富了青蜂总科基因组数据库，为后续青蜂总科社会行为演化的研究提供了科学参考。