濃核病毒HaDV2促進棉鈴蟲幼蟲發(fā)育的機理.pdf

1、棉鈴蟲是一種重要的農(nóng)業(yè)害蟲，每年會造成巨大的經(jīng)濟損失。濃核病毒是一種細小病毒，常特異性的寄生在無脊椎動物體內(nèi)。大多數(shù)種類的濃核病毒對其寄主是高致死性的，前期研究表明棉鈴蟲體內(nèi)的濃核病毒 HaDV2能促進幼蟲的發(fā)育，且能提高棉鈴蟲對核型多角體病毒(HaNPV)的抵抗力。為全面理解HaDV2促進棉鈴蟲幼蟲發(fā)育的機理，本文分析了接毒24 h、48 h和72 h的棉鈴蟲幼蟲轉(zhuǎn)錄組的基因差異，并分別測定了接毒24 h、48 h和72 h幼蟲體內(nèi)保

2、幼激素滴度和主要消化酶活性的變化。主要研究結(jié)果如下：
　　1.對24 h、48 h和72 h三個時間點的棉鈴蟲幼蟲轉(zhuǎn)錄組進行了總體分析，發(fā)現(xiàn)了306個顯著性差異基因，其中77個基因顯著性上調(diào)，229個基因顯著性下調(diào)，其中有3個基因在不同時間點的樣本中均表現(xiàn)出顯著性差異。差異基因KEGG通路富集分析中，有16條通路被顯著性富集，其中“淀粉和蔗糖代謝”通路中差異基因數(shù)量最多。在總體分析顯著性差異基因中，發(fā)現(xiàn)了大量與酶活性、免疫反應(yīng)、激

3、素合成、病毒高感染率、昆蟲高產(chǎn)卵量、生物體長壽等多種功能相關(guān)的基因。
　　2.對感染病毒24 h的棉鈴蟲幼蟲樣本進行轉(zhuǎn)錄組分析，共有170個基因的表達具有顯著性差異，其中41個基因顯著性上調(diào)，129個基因顯著性下調(diào)。顯著性差異基因KEGG通路富集顯示，差異基因被顯著性富集到5個通路上，其中“胰島素信號通路”中包含的基因最多。這些顯著性差異基因涉及酶活性、激素合成、免疫、病毒高感染率、高產(chǎn)卵量、長壽等多個功能。
　　3.對感染

4、病毒48 h的棉鈴蟲幼蟲樣本進行轉(zhuǎn)錄組分析，共有228個基因的表達具有顯著性差異，其中67個基因顯著性上調(diào)，161個基因顯著性下調(diào)。差異基因KEGG通路富集顯示，差異基因被顯著性富集到10個通路上，其中“細胞色素P450對外源性物質(zhì)的代謝”通路、“脂肪酸代謝”通路和“AMPK信號通路”上顯著性差異基因較多。這些差異基因同樣涉及酶活性、激素合成、免疫反應(yīng)、幼蟲快速發(fā)育等功能，相比24 h轉(zhuǎn)錄組，這些差異基因并未涉及病毒高感染率，且新增一個

5、與昆蟲高自殘率相關(guān)的差異基因。
　　4.對感染病毒72 h的棉鈴蟲幼蟲樣本進行轉(zhuǎn)錄組分析，共有528個基因的表達具有顯著性差異，其中168個基因顯著性上調(diào)，360個基因顯著性下調(diào)。差異基因進行KEGG通路富集顯示，差異基因被顯著性富集到29個通路上，其中，“AMPK信號通路”中含有的顯著性差異基因的數(shù)目最多。這些顯著性差異基因同樣涉及酶活性、激素合成、免疫反應(yīng)、幼蟲快速發(fā)育、高產(chǎn)卵量、長壽等功能，但長壽相關(guān)基因的表達量與前期結(jié)果相

6、反，呈現(xiàn)顯著性下降。
　　5.分析了 HaDV2對棉鈴蟲幼蟲體內(nèi)保幼激素滴度的影響。保幼激素的滴度會隨著幼蟲齡期的增長而降低。對同一日齡的單頭幼蟲體內(nèi)保幼激素滴度測定表明，體重與激素滴度呈負相關(guān)，體重越大，保幼激素滴度越低。對接毒24 h、48 h和72 h幼蟲體內(nèi)保幼激素滴度測定表明，未感染HaDV2的棉鈴蟲幼蟲體內(nèi)保幼激素的滴度均要高于感染HaDV2的棉鈴蟲幼蟲，但兩者之間的差異不顯著。
　　6.分析了HaDV2對棉鈴蟲

7、幼蟲體內(nèi)消化酶活性的影響。對接毒24 h、48 h和72 h幼蟲體內(nèi)三種消化酶活性的測定結(jié)果表明，總蛋白酶活性隨幼蟲發(fā)育時間的延長而降低，且感染 HaDV2的幼蟲體內(nèi)總蛋白酶活性高于對照組，除24 h時具有顯著性差異外，其余時間點的差異均不顯著；類胰蛋白酶的活性在感染HaDV2的蟲體中均高于對照蟲體，除48 h時對照與處理間無顯著差異外，其余兩個時間點均具有顯著性，且感染 HaDV2的棉鈴蟲幼蟲體內(nèi)類胰蛋白酶的活性隨著棉鈴蟲幼蟲發(fā)育時間

8、的變化而逐漸增高，而對照組幼蟲體內(nèi)類胰蛋白酶的活性則會隨著棉鈴蟲幼蟲發(fā)育時間的延長呈先升高后降低的趨勢；類胰凝乳蛋白酶的活性都會隨著幼蟲發(fā)育時間的延長而降低，但HaDV2對類胰凝乳蛋白酶的活性的影響并未呈現(xiàn)規(guī)律性，除48 h處理略高于對照外，其余兩組處理的酶活性略低于對照，且差異均未達顯著水平。
　　綜上所述，HaDV2通過上調(diào)胰蛋白酶基因及其酶活性，下調(diào)脂肪代謝酶、絲氨酸蛋白酶等基因，促進幼蟲體重增加；并通過上調(diào)保幼激素降解酶基