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飞虱虫疠霉诱导的褐飞虱和桃蚜酚氧化酶原激活系统的防御反应比较

陈娇  
【摘要】:酚氧化酶原激活系统(prophenoloxidase-activating system,proPO-AS)是昆虫最重要 的体液免疫系统之一,在抵御异源物入侵、表皮硬化、伤口愈合等重要的生理反应中起 作用。目前对该系统的研究主要集中在大型昆虫上,而较少涉及小型昆虫,本研究以褐 飞虱Nilaparvata lugens Stal和桃蚜Myzus persicae Sulzer为研究对象,通过研磨法制备 粗体液,初步建立小型昆虫proPO-AS研究体系,为虫霉一小型昆虫免疫互作体系提供 理论基础。 褐飞虱和桃蚜proPO-AS的激活特点 本章研究了几种化学因子对虱液和蚜液中 pmPO-AS的激活特点。在0.1~100 mM的Ca~(2+)浓度范围内,随着Ca~(2+)浓度升高,虱液 和蚜液的PO活性迅速增强,在30 mM Ca~(2+)浓度处达到最高值。当Ca~(2+)浓度进一步增 加时,PO活性反而下降,但:PO活性并没有降到0,而是维持在较高水平。当昆布多糖 溶液的浓度从10~(-4) mg/ml升高到10 mg/ml时,虱液和蚜液的PO活性也随之升高,进 一步提高昆布多糖浓度也未见PO活性的峰顶出现。在六种葡聚糖对proPO的激活作用 中,昆布多糖的激活作用最强,其次为酵母聚糖,两者的激活作用显著强于其它多糖。 昆布多糖对虱液proPO的激活显著强于酵母聚糖,在对蚜液proPO的激活作用中,两 者没有显著性差异。Curdlan对虱液和蚜液都没有激活作用,其PO活性水平和对照相 近。甘露聚糖、右旋糖苷和纤维素的PO活性处于同一水平,极显著低于对照的PO活 性,也就是说这3种葡聚糖降低了PO活性。这些结果表明了β-1,3-葡聚糖能特异性激 活proPO-AS,和proPO-AS的选择性反应。研究中发现Ca~(2+)和PMSF加样顺序的不同 会影响PO活性:在虱液中,先加Ca~(2+)后加PMSF,明显抑制PO活性,其PO活性极 显著低于对照:而先加PMSF后加Ca~(2+),则没有抑制作用;在蚜液中,先加Ca~(2+)后加 PMSF不影响PO活性,而先加PMSF后加Ca~(2+)的PO活性甚至极显著高于对照。至于 其具体机制还不清楚,也未见相关报道。 褐飞虱与桃蚜体内β-1,3-葡聚糖结合蛋白的分离及对飞虱虫疠霉的免疫活性用酵 母聚糖沉淀法从褐飞虱中分离到一个45.4 kDa的β-1,3-葡聚糖结合蛋白(βGBP),从桃蚜 中分离到2个βGBP,分子量为44.6 kDa和48.2 kDa。但是昆布多糖沉淀法和curdlan 沉淀法未能获得明确的蛋白主带。向不同葡聚糖沉淀后虱液和蚜液中加入Ca~(2+)和昆布 多糖以测定PO活性,结果发现不同沉淀后粗体液中的PO差异较大。其中,昆布多糖 沉淀后粗体液的PO活性最高,极显著高于对照的PO活性,结合电泳结果,说明昆布


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