小菜蛾中腸免疫系統(tǒng)對(duì)細(xì)菌侵染的響應(yīng).pdf

1、昆蟲(chóng)是動(dòng)物界中最大的一個(gè)類(lèi)群。與高等動(dòng)物不同，昆蟲(chóng)只能依靠天然免疫系統(tǒng)抵御病原菌的侵染。小菜蛾P(guān)lutella xylostella（L.）是危害十字花科蔬菜的重要的世界性害蟲(chóng)，分布范圍廣，抗藥性強(qiáng)。前期研究表明，小菜蛾的免疫系統(tǒng)與生物農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌（Bacillus thuringiensis）的抗性相關(guān)，但到目前為止，病原菌侵染對(duì)小菜蛾免疫系統(tǒng)的影響機(jī)制還不清楚。本文在小菜蛾基因組測(cè)序以及免疫基因鑒定的基礎(chǔ)上，利用數(shù)字基因表達(dá)譜

2、（Digital Gene Expression, DGE）技術(shù)，選取腸球菌（Enterococcus）、腸桿菌（Enterobacter）、沙雷氏菌（Serratia）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、蘇云金芽孢桿菌（Bacillus thuringiensis）和抗生素喂食小菜蛾，探討小菜蛾免疫系統(tǒng)對(duì)腸道細(xì)菌及外界病原菌侵染的響應(yīng)，為闡明小菜蛾免疫防御機(jī)制奠定基礎(chǔ)，也為后續(xù)深入研究免疫系統(tǒng)與農(nóng)藥抗性之間

3、的關(guān)聯(lián)提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：
　　革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌（腸球菌、金黃色葡萄球菌、蘇云金芽孢桿菌）喂食小菜蛾后，小菜蛾中腸組織中病原模式識(shí)別受體-肽聚糖識(shí)別蛋白（PGRP-SA， CCG015207.1、CCG004942.1）和β-1,3-葡聚糖識(shí)別蛋白（βGRP，CCG009706.1）顯著上調(diào)。Toll信號(hào)途徑中的Spaetzle細(xì)胞因子、Toll受體、Tube、Pelle、Cactus蛋白都上調(diào)表達(dá)，下游的抗菌肽基因Cecr

4、opin和Moricin也被誘導(dǎo)上調(diào)。研究結(jié)果表明：革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌喂食后，激活了小菜蛾中腸Toll信號(hào)通路，誘導(dǎo)了抗菌肽Cecropin和Moricin的表達(dá)，以抑制或殺滅入侵細(xì)菌。
　　革蘭氏陰性細(xì)菌（腸桿菌、沙雷氏菌）喂食小菜蛾后，小菜蛾中腸組織中病原模式識(shí)別受體-肽聚糖識(shí)別蛋白（PGRP-D，CCG008494.1、CCG001311.2）和β-1,3-葡聚糖識(shí)別蛋白（βGRP，CCG009301.1、CCG009703.1

5、）顯著上調(diào)。Imd信號(hào)途徑中的重要組分IMD、FADD、IKK、TAB2和Relish都被不同程度的誘導(dǎo)表達(dá)，JNK途徑也被誘導(dǎo)表達(dá)，抗菌肽Cecropin出現(xiàn)顯著上調(diào)。研究結(jié)果表明：革蘭氏陰性細(xì)菌喂食后，激活了小菜蛾中腸Imd和JNK信號(hào)途徑，誘導(dǎo)了抗菌肽Cecropin的表達(dá)，以抵抗入侵細(xì)菌。
　　抗生素喂食小菜蛾清除腸道細(xì)菌后，小菜蛾中腸組織中的病原模式識(shí)別受體（PGRP、βGRP）、信號(hào)途徑（Imd、Toll、JNK、JA