粘虫幼虫密度依赖的抗病免疫转录组分析及酪胺β羟化酶基因干扰研究

发布时间：2020-06-12 12:20

【摘要】：昆虫密度依赖的抗病性观点已得到学术界的广泛认可,然而密度依赖的抗病免疫功能变化的分子机制尚不清楚。生物胺是昆虫神经系统与免疫系统联系的纽带。已有研究表明,章鱼胺对粘虫幼虫密度依赖的免疫功能具有重要调控作用。本文对高、低密度饲养的粘虫幼虫头部、血细胞、脂肪体的转录组学分析,筛选出粘虫幼虫密度依赖的免疫及其调控相关的基因,初步阐明粘虫幼虫密度依赖的抗病免疫的分子机制。主要研究结果如下:室内条件下(温度23土1℃,RH70%±5%,光周期16L:8D)饲养的高、低密度(10、1头/瓶)粘虫幼虫血淋巴对不同病原菌的抑制效果测定结果表明,高、低密度饲养的粘虫幼虫对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、弧菌和鲶爱德华氏菌的抑制效果存在显著差异。10头/瓶幼虫血淋巴对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、弧菌和鲶爱德华氏菌的抑菌活力明显高于1头/瓶和对照组幼虫。在供试36h范围内,随着时间的延长,抑菌作用愈加明显。因此,粘虫高密度幼虫血淋巴抗菌能力显著高于低密度幼虫。为探明粘虫幼虫密度依赖的抗病能力变化的分子机制,对10、1头/瓶饲养的粘虫幼虫头部、血细胞、脂肪体进行了转录组测序分析。通过功能注释高、低密度粘虫幼虫三个组织的差异基因,共鉴定出免疫相关的基因模式识别蛋白19个,抗菌肽基因25个,酚氧化酶原级联反应相关的基因15个,其他细胞免疫相关的有9个,与调控免疫相关的生物胺合成酶及生物胺受体基因有6个。随机选取4个抗菌肽基因进行RT-PCR验证,结果表明,10头/瓶饲养的粘虫幼虫体内4个抗菌肽基因相对表达量均显著高于1头/瓶饲养的幼虫,这与我们的转录组测序结果均为一致。通过分析筛选出对免疫调控其关键作用的差异基因之一酪胺β羟化酶的功能进一步深入研究。通过注射法RNA干扰高密度饲养(10头/瓶)的粘虫幼虫酪胺-β羟化酶基因后,研究粘虫幼虫的血细胞总数、酚氧化酶活力及溶菌酶活力等免疫指标及幼虫抵抗苏云金芽孢杆菌杆菌侵染能力的变化。结果表明,注射TβHdsRNA后高密度幼虫的dsTβH基因表达量显著下降。同时,RNA干扰幼虫的血细胞总数、溶菌酶活性、酚氧化酶活力分别下降55.77%、88.48%、82%。RNA干扰后幼虫抵抗苏云金芽孢杆菌的侵染能力明显降低,幼虫的校正存活率下降55.77%。结果表明,酪胺β羟化酶在粘虫幼虫密度依赖的抗病免疫过程中起重要作用。
【图文】：

粘虫幼虫,血淋巴,抑菌活性,爱德华氏菌

３．２不同密度粘虫幼虫血淋巴对３种革兰氏阴性菌的抑菌活性逡逑添加不同密度粘虫幼虫血淋巴的弧菌（爱德华氏菌（￡邋／ｃ／ｄｗＷ）、逡逑嗜水气单胞菌的吸光度值测定结果（见图２－２Ｄ、Ｅ、Ｆ）表明，１逡逑头／瓶、１０头／瓶和对照组三种菌液吸光度变化都随时间延长均呈增长趋势。弧菌逡逑在０－２５ｈ范围内，１头／瓶和空白对照组的菌液吸光度值无显著差异，１０头／瓶的逡逑菌液吸光度显著低于其他两个处理。２５ｈ后，吸光度值１头／瓶的处理组明显低于逡逑空白对照组，且随着时间的延长，差异愈加明显。说明，，１０头／瓶的幼虫血淋巴逡逑对弧菌的抑菌活性明显高于１头／瓶。逡逑爱德华氏菌在0－１３ｈ范围内，１０头／瓶和空白对照组的菌液吸光度值有个轻逡逑微的下降趋势，１头／瓶的菌液吸光度值略高于其他两组，随后１８－２３ｈ三组处理逡逑无显著差异。２３ｈ后３组处理的菌液吸光度以１０头／瓶的幼虫血淋巴一直明显低逡逑于１头／瓶和对照组且随着时间的延长，差异愈加明显。１头／瓶和对照组的菌液逡逑吸光度值无显著差异。说明，１０头／瓶的幼虫血淋巴对爱德华氏菌的抑菌活性明逡逑

粘虫幼虫,抑菌活性,革兰氏阴性菌,血淋巴

１２逦扬州大学硕士学位论文逦逡逑显筒于１头／瓶。逡逑嗜水气单胞菌在0＿３６ｈ范围内，三种处理的菌液吸光度值无显著差异。说明，逡逑１头／瓶和１０头／瓶的幼虫血淋巴对嗜水气单胞菌均无明显的抑菌活性。综上所述，逡逑与１头／瓶的幼虫相比，１０头／瓶的幼虫血淋巴对弧菌和爱德华氏菌有更强的抑菌逡逑活性，１头／瓶和１０头／瓶的幼虫对嗜水气单胞菌无抑制能力。逡逑Ａ逦Ｖｉｕｎｏ逦Ｂ逦Ｅｄｗａｒｄｓｕｒｌｌａ逡逑６邋逦邋１邋０邋－｜逦逡逑
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S433.4

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