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带毒灰飞虱唾液腺差异表达蛋白在介体传毒中的功能研究

江华  
【摘要】:灰飞虱Laodelphax striatelus,属于半翅目飞虱科,是水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)的主要传播媒介。RSV是纤细病毒属的代表成员,主要由灰飞虱以循回增殖的方式进行传播。RSV在灰飞虱体内增殖后,必须跨越唾液腺屏障,在介体取食时随分泌的唾液传播至健康植株。然而RSV克服唾液腺屏障的机制尚不明确。前期研究发现了 6个在带毒灰飞虱唾液腺中上调表达的蛋白:α-亚基-ATP合酶ATP synthase subunit alpha(LsATP)、线粒体内膜移位酶 Mitochondrial import inner membrane translocase(LsMIT)、苹果酸脱氢酶 NADP-dependent malic enzyme(LsNADP)、微管蛋白-α-2 Tubulin alpha-2(LsTUB)、泛素-60s 核糖体 L40 前体 Ubiquitin-60S ribosomal protein L40 precursor(LsUBI)以及电压依赖型阴离子通道蛋白 Voltage-dependent anion-selective channel(LsVDAC)。并且 LsATP、LsMIT、LsNADP、LsTUB、LsUBI和LsVDAC基因的mRNA水平在灰飞虱唾液腺和全身中都显著上调表达。采用RNAi研究了 LsATP、LsMIT及LsTUB对灰飞虱传毒率的影响,发现干扰LsTUB显著抑制灰飞虱传毒。本论文继续通过RNAi技术研究LsUBI、LsNADP、LsVDAC对灰飞虱传播RSV的影响,并探讨了对传毒有影响的基因对灰飞虱各组织中RSV量的影响。主要研究结果如下:(1)利用饲喂法RNAi研究了Ls UBI、LsNADP、LsVADA、对灰飞虱RSV传播效率的影响。供试灰飞虱取食了含有dsRNA的人工饲料后,虫体内LsUBI、LsNADP、LsVDAC的相对表达量较对照分别下降了 75.8%、77.8%、77.4%,表明RNA干扰效果明显。取食了含dsLsNADP和dsLsVDAC的人工饲料后,灰飞虱传毒率无明显改变。取食含dsLsUBI的人工饲料后带毒灰飞虱的传毒率为4.0%,仅为对照的12.1%,表明Ls UBI对带毒灰飞虱的传毒效率有明显促进作用。(2)为探讨LsTUB和LsUBI影响传毒率的机制,采用RNAi技术研究了 LsTUB和LsUBI对灰飞虱各组织内RSV量的影响。LsTUB和Ls UBI在灰飞虱的唾液腺、中肠、卵巢、血淋巴中均有分布。取食含dsLsTUB的人工饲料后,灰飞虱唾液腺、中肠、卵巢、血淋巴中RSV的相对表达量较对照分别下降了 15.4%、35.1%、24.3%、31.0%;取食含dsLsUBI的人工饲料后,灰飞虱唾液腺中RSV相对表达量较对照下降了 30.3%,而中肠、卵巢、血淋巴中RSV的相对表达量与对照无显著差异。通过分析,认为LsTUB可能在RSV跨越灰飞虱中肠、唾液腺屏障中均具功能,而LsUBI仅在RSV跨越灰飞虱唾液腺屏障中起作用。


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