RSV對灰飛虱卵細(xì)胞蛋白組和若蟲生長發(fā)育基因轉(zhuǎn)錄的影響.pdf

1、水稻條紋病毒（Rice stripe virus, RSV）引起的條紋葉枯病是我國粳稻產(chǎn)區(qū)的一種毀滅性病毒病害。RSV是由半翅目昆蟲灰飛虱（Laodelphax striatellus）以持久增殖型方式傳播，并可經(jīng)卵傳遞給后代，但是不經(jīng)精子傳播。RSV在灰飛虱體內(nèi)需要突破腸道侵入和釋放屏障、唾液腺侵入和釋放屏障以及入卵傳播屏障才能完成傳播過程，而且還要進(jìn)行病毒的復(fù)制。這種復(fù)雜的傳播和復(fù)制過程導(dǎo)致攜帶 RSV的灰飛虱產(chǎn)卵量降低、孵化歷期延

2、長、孵化率和羽化率降低、卵發(fā)育遲緩或畸形、帶毒若蟲成活率降低、五齡和整個(gè)若蟲階段的發(fā)育歷期縮短等。
　　為了探究 RSV對灰飛虱生長發(fā)育影響的分子機(jī)理，更好地揭示 RSV與灰飛虱的互作關(guān)系，本文利用 iTRAQ技術(shù)分析比較了灰飛虱成熟卵細(xì)胞經(jīng) RSV侵染前后的蛋白質(zhì)組差異，并進(jìn)一步利用 RT-qPCR對得到的部分差異蛋白質(zhì)進(jìn)行了驗(yàn)證，分析差異蛋白質(zhì)在轉(zhuǎn)錄水平上的變化。結(jié)果顯示灰飛虱成熟卵細(xì)胞受 RSV侵染后有147種蛋白質(zhì)表達(dá)差異

3、明顯，其中98種蛋白質(zhì)顯著上調(diào)表達(dá)，59種蛋白質(zhì)顯著下調(diào)表達(dá)，這些蛋白質(zhì)主要參與翻譯、代謝、電子傳遞、細(xì)胞周期、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)錄調(diào)控等生物學(xué)過程。通過 RT-qPCR驗(yàn)證的12種差異蛋白質(zhì)在轉(zhuǎn)錄水平上的變化趨勢與 iTRAQ的結(jié)果一致。其中與減數(shù)分裂相關(guān)蛋白質(zhì)（絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶2B和細(xì)胞周期素 B3）和有絲分裂相關(guān)蛋白質(zhì)（細(xì)胞周期素 B3和動力蛋白）在帶毒卵內(nèi)差異表達(dá)可能會影響卵細(xì)胞成熟分裂和卵裂的完成，導(dǎo)致后續(xù)胚胎發(fā)育異常、延遲甚至

4、死亡，進(jìn)而導(dǎo)致孵化率降低。參與到呼吸鏈和營養(yǎng)代謝的蛋白質(zhì)在帶毒卵內(nèi)表達(dá)發(fā)生很大變化，可能導(dǎo)致 ATP和營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)不足，進(jìn)而影響受精和胚胎發(fā)育。
　　此外，為了解 RSV對灰飛虱若蟲生長發(fā)育的影響，檢測了灰飛虱若蟲生長發(fā)育相關(guān)基因在RSV侵染前后轉(zhuǎn)錄水平的差異。將灰飛虱轉(zhuǎn)錄組拼接后建立本地?cái)?shù)據(jù)庫，根據(jù)黑腹果蠅生長發(fā)育基因序列比對得到10種灰飛虱同源基因序列，設(shè)計(jì)特異引物，通過 RT-qPCR方法檢測了帶毒灰飛虱和無毒灰飛虱體內(nèi)這1

5、0種生長發(fā)育相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄水平的差異。結(jié)果顯示，這些基因在RSV的影響下轉(zhuǎn)錄均發(fā)生變化，8種基因的轉(zhuǎn)錄發(fā)生顯著變化，其中2種轉(zhuǎn)錄被激活，6種受到抑制。動力蛋白和鈉鉀轉(zhuǎn)移 ATP酶轉(zhuǎn)錄水平的變化可能影響灰飛虱神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育，造成昆蟲行為異常；樁蛋白轉(zhuǎn)錄下降會影響昆蟲翅的發(fā)育；與細(xì)胞骨架相關(guān)的5種基因轉(zhuǎn)錄也受到了抑制，可能降低昆蟲骨架的堅(jiān)硬度，影響羽化的完成。
　　本實(shí)驗(yàn)分別利用了 iTRAQ和 RT-qPCR技術(shù)從分子層面解釋了 RSV