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)為研究對象，利用第二代高通量測序技術(shù)，通過轉(zhuǎn)錄組深度測序數(shù)據(jù)篩選到了4條線紋折麻蠅寄生東亞飛蝗時差異表達的絲氨酸蛋白酶基因，對其生物學信息進行了分析。在東亞飛蝗雌性成蟲不同發(fā)育時期（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模擬免疫挑戰(zhàn)，通過熒光定量PCR檢測上述絲氨酸蛋白酶基因的相對表達量，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)基因的表達情況和酚氧化酶等免疫相關(guān)指標，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，取其脂肪體組織進行轉(zhuǎn)錄組測序，并通過EDG進行基因表達差異分析，篩選得到了CL7471、CL12613、Unigene20743和Unigene24864等4條差異表達的絲氨酸蛋白酶基因。CL7471、CL12613、Unigene20

3、743和Unigene24864基因的eDNA序列全長分別為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個氨基酸，預(yù)測蛋白分子量依次為48.89kDa、37.22kDa、12.98kDa及42.03 kDa。通過同源比對結(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可能與胰島素生長因子有關(guān)，含有一個胰島素生長因子結(jié)構(gòu)域。
　　2)通過實時熒光定量PCR技術(shù)，對不同發(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）時其體內(nèi)的4種絲氨酸蛋白酶基因的表達量進行了測定。結(jié)果表明，絲氨酸蛋白酶基因CL7471的表達在性成熟期、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)明顯的表達下調(diào)。CL12613和Unig

5、ene24864等兩個基因的表達在受到葡聚糖微珠侵入時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表達被抑制，出現(xiàn)不同程度的表達下調(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這兩個絲氨酸蛋白酶基因可能通過下調(diào)卵黃原蛋白的合成與轉(zhuǎn)運，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，絲氨酸蛋白酶基因CL7471的表達在性成熟期、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，注射高濃度微球菌則出現(xiàn)先上調(diào)、再下調(diào)的趨勢，卵巢中的Unigene20743基因表達被抑制。感染藤黃微球菌對CL12613和Un