小菜蛾中腸免疫系統(tǒng)對細菌侵染的響應.pdf

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

2、（Digital Gene Expression, DGE）技術，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)對腸道細菌及外界病原菌侵染的響應，為闡明小菜蛾免疫防御機制奠定基礎，也為后續(xù)深入研究免疫系統(tǒng)與農藥抗性之間

3、的關聯(lián)提供依據(jù)。主要研究結果如下：
　　革蘭氏陽性細菌（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別受體-肽聚糖識別蛋白（PGRP-SA， CCG015207.1、CCG004942.1）和β-1,3-葡聚糖識別蛋白（βGRP，CCG009706.1）顯著上調。Toll信號途徑中的Spaetzle細胞因子、Toll受體、Tube、Pelle、Cactus蛋白都上調表達，下游的抗菌肽基因Cecr

4、opin和Moricin也被誘導上調。研究結果表明：革蘭氏陽性細菌喂食后，激活了小菜蛾中腸Toll信號通路，誘導了抗菌肽Cecropin和Moricin的表達，以抑制或殺滅入侵細菌。
　　革蘭氏陰性細菌（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別受體-肽聚糖識別蛋白（PGRP-D，CCG008494.1、CCG001311.2）和β-1,3-葡聚糖識別蛋白（βGRP，CCG009301.1、CCG009703.1

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