絲氨酸蛋白酶基因在東亞飛蝗繁殖與免疫權(quán)衡中的調(diào)控作用.pdf

1、本文以東亞飛蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)為研究對(duì)象，利用第二代高通量測(cè)序技術(shù)，通過(guò)轉(zhuǎn)錄組深度測(cè)序數(shù)據(jù)篩選到了4條線紋折麻蠅寄生東亞飛蝗時(shí)差異表達(dá)的絲氨酸蛋白酶基因，對(duì)其生物學(xué)信息進(jìn)行了分析。在東亞飛蝗雌性成蟲不同發(fā)育時(shí)期（性成熟期、交配前期和交配期），分別注射不同濃度的葡聚糖微珠或感染不同濃度的藤黃微球菌來(lái)模擬免疫挑戰(zhàn)，通過(guò)熒光定量PCR檢測(cè)上述絲氨酸蛋白酶基因的相對(duì)表達(dá)量，結(jié)合東亞飛蝗雌性

2、蝗蟲卵黃原蛋白及其受體基因等繁殖相關(guān)基因的表達(dá)情況和酚氧化酶等免疫相關(guān)指標(biāo)，分析和探究絲氨酸蛋白酶基因在東亞飛蝗繁殖與免疫中可能發(fā)揮的作用。主要研究結(jié)果如下。
　　1)線紋折麻蠅人工寄生東亞飛蝗后，取其脂肪體組織進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，并通過(guò)EDG進(jìn)行基因表達(dá)差異分析，篩選得到了CL7471、CL12613、Unigene20743和Unigene24864等4條差異表達(dá)的絲氨酸蛋白酶基因。CL7471、CL12613、Unigene20

3、743和Unigene24864基因的eDNA序列全長(zhǎng)分別為2209、1861、692及1627bp，開放閱讀框依次為1374、1065、363及1206bp，分別編碼468、354、120及401個(gè)氨基酸，預(yù)測(cè)蛋白分子量依次為48.89kDa、37.22kDa、12.98kDa及42.03 kDa。通過(guò)同源比對(duì)結(jié)果，其中CL7471、CL12613和Unigene24864基因具有胰蛋白酶結(jié)構(gòu)域，屬于胰蛋白酶家族。Unigene207

4、43可能與胰島素生長(zhǎng)因子有關(guān)，含有一個(gè)胰島素生長(zhǎng)因子結(jié)構(gòu)域。
　　2)通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)，對(duì)不同發(fā)育階段的東亞飛蝗雌性成蟲受到寄生物入侵（注射葡聚糖微珠模擬寄生）時(shí)其體內(nèi)的4種絲氨酸蛋白酶基因的表達(dá)量進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明，絲氨酸蛋白酶基因CL7471的表達(dá)在性成熟期、交配前期和交配期都出現(xiàn)了上調(diào)，且注射濃度越高效應(yīng)越顯著;與此相反，Unigene20743基因則在注射葡聚糖微珠后出現(xiàn)明顯的表達(dá)下調(diào)。CL12613和Unig

5、ene24864等兩個(gè)基因的表達(dá)在受到葡聚糖微珠侵入時(shí)雖有一定的影響但影響不大，且表現(xiàn)規(guī)律不明顯。與繁殖相關(guān)的卵黃原蛋白基因Vg及其受體基因VgR在性成熟期和交配前期受到葡聚糖微珠侵入時(shí)表達(dá)被抑制，出現(xiàn)不同程度的表達(dá)下調(diào)，而在交配期則影響不明顯。結(jié)合葡聚糖微珠侵入可誘導(dǎo)蝗蟲溶菌酶和酚氧化酶活力升高的結(jié)果，顯示CL7471和Unigene20743這兩個(gè)絲氨酸蛋白酶基因可能通過(guò)下調(diào)卵黃原蛋白的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)，從而提升免疫活性，在東亞飛蝗雌性成

6、蟲的繁殖與免疫調(diào)控中發(fā)揮了作用。
　　3)不同發(fā)育階段的東亞飛蝗雌性成蟲受到病原菌感染（注射藤黃微球菌）時(shí)，絲氨酸蛋白酶基因CL7471的表達(dá)在性成熟期、交配前期出現(xiàn)了上調(diào)，但在交配期受到了抑制;脂肪體中的Unigene20743基因則在性成熟期受到抑制，交配前期和交配期的表現(xiàn)是注射低濃度微球菌抑制表達(dá)，注射高濃度微球菌則出現(xiàn)先上調(diào)、再下調(diào)的趨勢(shì)，卵巢中的Unigene20743基因表達(dá)被抑制。感染藤黃微球菌對(duì)CL12613和Un