【摘要】：松材線蟲Bursaphelenchus xylophilus是引起松樹萎蔫病(Pine Wilt Disease)的重要病原線蟲,秀麗線蟲Caenorhabditis elegans是目前科學界最具代表性的模式線蟲。正常情況下,前者生活在松樹體內,后者生活在土壤中,均少有機會受到光照。因此,國內外對于這兩種線蟲光生物學方面的研究甚少。本文研究發(fā)現,藍色光照(λ=462±6nm;1200 Lx)能夠顯著抑制這兩種線蟲的胚胎孵化,我們首次利用酶聯免疫吸附試驗(Elisa酶標法)明確了藍光滯育線蟲胚胎的主要原因是持續(xù)光照導致細胞內多種活性氧ROS含量的顯著提升。為了進一步揭示光照下胚胎細胞產生ROS并導致線蟲胚胎滯育乃至死亡的內在機制,我們對兩種線蟲同步光照胚胎進行了二代轉錄組測序,并用熒光實時定量PCR檢測了ROS相關途徑的關鍵基因表達量,用以探索部分通路的工作狀態(tài)。本研究結果可以獲得線蟲胚胎在藍光滯育方面的基礎數據,闡明線蟲在藍光下發(fā)育受到抑制的內在原因與機理,彌補線蟲光學與基礎生物學研究的不足,本文主要研究結果如下:1、藍光照射能夠顯著抑制甚至阻斷松材線蟲與秀麗線蟲的胚胎孵育。2、藍光滯育線蟲胚胎需要一定量的累積作用,其關鍵節(jié)點為松材線蟲胚胎發(fā)育第9~13h,秀麗線蟲胚胎發(fā)育第3~7h;受過節(jié)點時長照射的線蟲胚胎即使孵化亦存在體長縮短、頭部膨大、運動遲緩等不良性狀。3、線蟲胚胎滯育的主要原因是藍光導致細胞內活性氧含量急劇升高并遠超細胞正常代謝水平,檢測的7大類活性氧中5類ROS指標(超氧陰離子自由基,過氧化氫,過氧亞硝基陰離子,氫過氧自由基,一氧化氮)含量顯著提升,另2類指標(羥自由基與過氧化脂質)的含量無明顯差異。4、轉錄組數據表明藍光照射后的兩種線蟲胚胎均有大量基因在表達量上有變化且基因整體水平似停滯于正常胚胎前期發(fā)育狀態(tài),其中ROS通路相關基因表達呈上調趨勢。5、熒光實時定量PCR結果顯示ROS相關通路的SOD與ATG基因(松材線蟲sod-3與atg-8基因,秀麗線蟲sod-1與atg-7基因)光照后表達量顯著上調。
【圖文】：

圖 2 不同的光活化蛋白中光誘導構象變化圖譜me of light-induced conformational change in various photoacCRY2-CIB1LOVDronpaCRY2 CRY2CIB1450-488 nmCIB1DarkFAD FADLOV440-473 nmDarkFMN JαLOVJαFMNDronpa Dronpa 390 nm490 nmDronpa DronpaCRY2 CRY2450-488 nmDarkFAD FADCRY2FADCRY2FADFADN x(N>1)CRY2

類刺激反應均能產生相關應答，通過 PI3K/Akt/mTOR 途徑來實現對細胞生長，，自噬等一些生理反應的調控。這個通路是由很多內外反應共同組成的[81][82]�？梢哉{整自身生理，有時還可以是參與調節(jié)另一生物的生理反應，例如肺炎鏈球染通過 PI3Kinase/AKT-1/mTOR 介導通路誘導宿主蛋白錯折疊。此外，pdi-2、ak mTOR 的秀麗線蟲突變體的易感性證實了 PI3K/AKT/mTOR 通路在介導蛋白錯疊方面的作用和參與，這些蛋白錯誤折疊似乎在翻譯宿主防御對肺炎鏈球菌感染弱性[83]。mTOR 通路途徑非常錯綜復雜，如圖 4 所示，涉及多種小型信號通路接，如 MAPK signaling pathway, Insulin signaling pathway 與 VEGF signaling path，由雷帕霉素 TOR 蛋白為反應中心，與多種基因的蛋白產物相互串聯形成回路涉及多種類酶蛋白，例如超氧化物歧化酶 SOD，自噬特異性調控蛋白 ATG 等，因受損直接影響活性氧的平衡代謝，atg 基因缺失會導致自噬損傷，例如可以造發(fā)性成纖維細胞過早衰老[84]。
【學位授予單位】：浙江農林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S763.18

【參考文獻】

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3 潘宏陽;葉建仁;吳小芹;;中國松材線蟲病空間分布格局[J];生態(tài)學報;2009年08期

4 郭建;松材線蟲行為及松材線蟲病的致病因子[J];南京林業(yè)大學學報(自然科學版);2003年03期

5 林金明,屈鋒,單孝全;活性氧測定的基本原理與方法[J];分析化學;2002年12期

6 程瑚瑞;林茂松;黎偉強;方中達;;南京黑松上發(fā)生的萎蔫線蟲病[J];森林病蟲通訊;1983年04期

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本文編號：2606318