日本开臂反颚茧蜂鉴定及其调控寄主免疫反应机制初探

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寄生蜂种类众多,是生态系统的重要组成部分。作为寄生性天敌昆虫,寄生蜂是许多害虫重要的种群制约因子,在农业害虫防治领域具有广泛应用前景。寄生蜂与其寄主在自然界中长期共存,共同进化,寄生蜂利用寄生因子克服寄主免疫,调节寄主生长发育及营养代谢,保证后代成功发育;寄主则利用自身免疫系统,及时发现异物并将其清除。寄生蜂与寄主互作关系的研究有利于深入理解背后的分子机制,为基因改良、杀虫蛋白筛选及开发提供潜在的分子靶标。本研究通过野外诱捕,获得一种果蝇寄生蜂,对其进行物种鉴定,研究其基本生物学特性。进一步研究寄生蜂对寄主免疫的调控,最后解析其毒液蛋白组成并进行功能初探。结果如下:1开臂反颚茧蜂鉴定及基本生物学特性研究通过形态学及分子手段相结合的方法,最终鉴定该种寄生蜂为日本开臂反颚茧蜂Asobara japonica。在25±1℃,相对湿度50%±1%和光周期16 L:8 D条件下,卵期2.38±0.01 d,幼虫期5.36±0.07 d,蛹期8.30±0.04 d,其中幼虫期分为3个龄期。该开臂反颚茧蜂可以成功寄生多种果蝇,包括重要水果害虫-斑翅果蝇Drosophila suzukii。另外,胞内共生菌Wolbachia导致该开臂反颚茧蜂孤雌生殖。2开臂反颚茧蜂寄生对寄主免疫反应的影响在寄主细胞免疫方面:开臂反颚茧蜂寄生黑腹果蝇幼虫,在寄生24 h,48h和72 h后,寄主淋巴腺逐渐消失。通过凋亡染色,检测到寄生后24 h,淋巴腺即存在凋亡信号,凋亡比例为28.7%±2.0%,显著高于未被寄生组。此外,还发现寄生能影响寄主血细胞数量。寄生后24 h,寄主血细胞数量显著高于未被寄生组,而寄生后48 h和72 h,寄主血细胞数量则显著低于未被寄生组。在寄主体液免疫方面:寄生后24 h,48 h,72 h和96 h寄主血淋巴黑化能力受到抑制,而抗菌肽表达量在寄生后6 h和12 h有显著上升趋势。3开臂反颚茧蜂毒液蛋白组成及功能初探通过对寄生蜂毒腺转录组进行测序分析,共得到7379个蛋白编码基因,其中含有信号肽同时FPKM>10的蛋白编码基因有165个,作为候选毒液蛋白编码基因。采用q RT-PCR验证候选毒液蛋白编码基因组织表达特异性,所选10个基因中有9个在毒腺中特异性高表达。将上述165个候选毒液蛋白编码基因按功能分为水解酶类、氧化还原酶类、转移酶类、蛋白酶抑制剂类、识别和结合蛋白、麻痹因子及其它等七大类,其中以水解酶类最多。选取2个已报道的与寄主黑化反应相关的基因进行RNAi,结果显示这2个基因的RNA干扰效率均在90%以上,但寄主黑化率、寄生蜂寄生率和出蜂率与对照组相比没有显著差异。
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