發(fā)布時間：2020-05-01 03:32

【摘要】：昆蟲在受到微生物脅迫時會通過表皮屏障或產(chǎn)生外分泌物來阻止環(huán)境中的病原菌對自身造成影響。這是一種異于昆蟲體內(nèi)免疫的免疫防御機制,被稱之為體外免疫防御策略。許多昆蟲都能夠合成并分泌出一些具有特殊用途的化學物質(zhì),這些化學物質(zhì)在昆蟲的生存、繁衍和擴散中發(fā)揮著重要作用,也是研究昆蟲免疫系統(tǒng)的重要部分。醌類是赤擬谷盜體外免疫分泌物中重要組成部分,而芳基硫酸酯酶B(arylsulfatase B,ARSB)能夠調(diào)節(jié)醌的合成,并影響分泌物的抑菌活性。紅棕象甲Rhynchophorus ferrugineus是我國一種重大入侵有害生物,主要危害棕櫚科植物,給我國南方的棕櫚種植造成了巨大損失。為了更好地運用生物防治的手段來控制紅棕象甲,本文研究了ARSB基因?qū)t棕象甲體外免疫分泌物中的對苯醌含量和分泌物抑菌活性的影響,明確其體外免疫效能與紅棕象甲對環(huán)境中病原菌耐受度之間的關(guān)系等。本文運用金龜子綠僵菌小孢變種Metarhizium anisopliae var.anisopliae脅迫的方法對紅棕象甲的體外免疫進行了誘導,并對誘導后產(chǎn)生的分泌物進行活性分析,重點測定其對抑菌活性、苯醌含量以及芳基硫酸酯酶B基因表達量的影響等。據(jù)此確定紅棕象甲中ARSB和對苯醌濃度與抑菌活性之間的關(guān)系,進而評估ARSB基因?qū)w外免疫效能的影響。同時,使用RNA干擾技術(shù)沉默ARSB基因,檢測紅棕象甲分泌物的抑菌活性和對苯醌含量變化等,得到了以下結(jié)果:1.紅棕象甲三個ARSB基因均在唾液腺組織中高表達。ARSB-0311基因、ARSB-11581基因和ARSB-14322基因在唾液腺中的相對表達量比在其它組織(頭部和體壁)中的相對表達量分別高出5倍、6倍和8倍以上。2.在使用金龜子綠僵菌對紅棕象甲幼蟲脅迫24 h后,幼蟲的口腔分泌物對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑制活性顯著增強,大腸桿菌菌液24 h內(nèi)的OD_(600)值增長量比脅迫前下降了20%;金黃色葡萄球菌24 h內(nèi)的OD_(600)值增長量比脅迫前下降了14%。對金龜子綠僵菌的抑菌圈直徑(14.50±0.29 mm)顯著大于未脅迫組的抑菌圈直徑(10.33±0.88 mm)。這表明紅棕象甲在受到病原菌脅迫后,會增強自身分泌物的抑菌活性,而分泌物中對苯醌的含量無顯著變化。3.在進行金龜子綠僵菌脅迫紅棕象甲24 h后,ARSB-0311基因在頭部、體壁的相對表達量均顯著增加,分別為脅迫前的33倍和16倍,在其他組織的相對表達量沒有顯著差異。ARSB-11581基因在頭部、體壁的相對表達量也均增加,分別為脅迫前的3倍和9倍,而在唾液腺中的相對表達量降低了63%。ARSB-14322基因在唾液腺、脂肪體中的相對表達量分別下降了94%和92%,在其他組織相對表達量無顯著變化。這表明病原菌的脅迫可以顯著影響唾液腺中ARSB基因的表達量。4.在干擾12 h后,相較于未干擾的分泌物對大腸桿菌的抑菌效果,干擾ARSB-14322基因后的分泌物抑制活性顯著增加,菌液OD_(600)值24 h的增量下降了45%;干擾ARSB-0311和ARSB-11581基因后分泌物抑制活性無顯著變化。對金黃色葡萄球菌的抑制效果表明,干擾ARSB-0311基因后分泌物抑制活性顯著增強,金黃色葡萄球菌菌液OD_(600)值24 h的增量下降了25%;干擾ARSB-14322基因后,菌液OD_(600)值24 h的增量下降了48%;干擾ARSB-11581分泌物抑制活性無顯著變化。干擾紅棕象甲ARSB-14322基因會增強其自身分泌物的抑菌活性,同時導致分泌物中對苯醌含量降低。從上述結(jié)果可以知道病原菌脅迫可以引起ARSB基因表達量的變化,且ARSB-14322基因的表達量變化也會改變分泌物的抑菌活性以及對苯醌的含量,這表明ARSB基因可以調(diào)控紅棕象甲的體外免疫反應(yīng),對研究其體外免疫機制及防控策略有重要意義。然而ARSB基因的調(diào)控機制尚不明確,有待進一步研究。
【圖文】：

21圖 2-1 紅棕象甲 ARSB-0311 基因全長和氨基酸序列注：紅色圓點示O-糖基化位點Fig. 2-1 Nucleotide and amino acid sequence of ARSB-0311 in R. ferrugineusNote: Putative O-linked glycosylation sites is labled with red dots.

有信號肽序列，，無跨膜結(jié)構(gòu)域，含有 5 個 N-糖基化位點和 6 個 O 糖基化位點（圖2-2）；ARSB-14322 編碼 561 個氨基酸，有信號肽序列，無跨膜結(jié)構(gòu)域，含有 5 個N-糖基化位點和 5 個 O 糖基化位點（圖 2-3）。ARSB-0311 和 ARSB-11581 的核心功能結(jié)構(gòu)域為磷酸二酯酶和硫酸酯酶結(jié)構(gòu)域，ARSB-14322 的核心功能結(jié)構(gòu)域為硫酸酯酶結(jié)構(gòu)域。3 個 ARSB 基因均屬于芳基硫酸酯酶家族的堿性磷酸酶和硫酸酯酶超家族。
【學位授予單位】：福建農(nóng)林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S763.38

【參考文獻】

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1 馮珊珊;侯有明;;脂多糖誘導的水椰八角鐵甲免疫響應(yīng)動態(tài)及其在性別間的差異[J];昆蟲學報;2015年01期

2 華瑞香;侯有明;石章紅;;低溫馴化后水椰八角鐵甲生理活性物質(zhì)含量的變化[J];昆蟲學報;2014年03期

3 韓宙;周靖;鐘鋒;黃其亮;;紅棕象甲危害及其防治研究進展[J];廣東農(nóng)業(yè)科學;2013年01期

4 張晶;覃偉權(quán);閻偉;彭正強;;金龜子綠僵菌對紅棕象甲的室內(nèi)致病力測定[J];熱帶作物學報;2012年05期

5 徐利;藍江林;侯有明;陳玉森;陳智雄;翁章權(quán);;感染水椰八角鐵甲的綠僵菌的分子鑒定及致病力測定[J];應(yīng)用昆蟲學報;2011年04期

6 王英;黃復生;;昆蟲天然免疫的研究進展[J];免疫學雜志;2008年04期

7 黃山春;馬子龍;覃偉權(quán);李朝緒;余鳳玉;韓超文;;紅棕象甲聚集信息素引誘桶的制作及應(yīng)用[J];林業(yè)科技開發(fā);2008年03期

8 崔旭紅;陳艷華;謝明;萬方浩;;B型煙粉虱和溫室白粉虱在溫度逆境下的生存特性比較[J];昆蟲學報;2007年12期

9 王香萍,雷朝亮,牛長纓;昆蟲的體外化學防衛(wèi)物質(zhì)簡介[J];昆蟲知識;2001年05期

10 王海川,尤民生;綠僵菌對昆蟲的入侵機理[J];微生物學通報;1999年01期

本文編號：2646503