摘要
褐飞虱Brownplanthopper（Nilaparvatalugens（St?l））是亚洲大部分水稻种植地区面临的首要害虫。类酵母共生菌（Yeast-LikeSymbionts，YLS）主要存在于褐飞虱脂肪体中，经卵垂直传递至下一代，对褐飞虱生长繁殖具有重要的影响。为探明YLS从脂肪体中释放与卵黄原蛋白（vitellogenin，Vg）间的关系，我们分别研究了雌成虫YLS和Vg在血淋巴中的动态变化；干扰Vg基因对YLS释放的影响；以及干扰前后转录组分析。具体研究结果如下： 1、通过血细胞计数板法和荧光定量PCR技术测定表明，褐飞虱羽化后的雌成虫血淋巴中，类酵共生菌及其优势菌种Noda菌随时间递增不断增长，羽化后6h血淋巴中检测到YLS和Noda菌的存在。羽化66h后，每头褐飞虱YLS释放到血淋巴中的数量大约在1×105左右，分别是6h、18h、30h、42h和54h的38倍、17倍、4.7倍、1.8倍和1.2倍。褐飞虱羽化66h，血淋巴中Noda菌的含量分别是6h、18h、30h、42h和54h的19倍、10倍、3.6倍、1.4倍和1.1倍。利用WesternBlot和荧光定量PCR技术分别对Vg蛋白含量和Vg基因相对表达量进行定量分析，褐飞虱羽化18h在其体内开始检测到卵黄原蛋白的释放，其滞后于YLS的释放。Vg基因在褐飞虱羽化后6h已经开始表达并随时间不断增加，具有与YLS相似的增长趋势。Vg蛋白和YLS的释放量增加主要集中在30h-54h。 2、通过荧光定量PCR的方法测定不同dsRNA序列片段和不同dsRNA浓度对褐飞虱的沉默效率，最终选择VgcDNA2795-3249序列作为干扰片段，dsRNA浓度选择为0.8μg/μL。褐飞虱Vg基因被干扰后，YLS和Noda菌释放到血淋巴中的数量有不同程度的降低。YLS数量在干扰后的第2天、第3天和第4天和对照相比分别下降了63%、52%和38%，均呈现极显著差异（p＜0.001）。其中的Noda菌下降了58%、48%和43%，差异性达到极显著水平（p＜0.001）。研究初步表明YLS的释放与Vg相关。 3、Vg基因沉默的褐飞虱RNA-seq测序结果表明，沉默Vg基因导致褐飞虱148个基因上调，127个基因下调。GO功能富集结果显示，生物过程部分的相关性显著的脂质运输、脂质定位和糖类代谢过程呈现不同程度的上调和下调；细胞组成部分的核糖体相关方面排名前10的差异基因均呈现下调的趋势；分子功能部分中编码蛋白具有肽酶活性、甘露糖酶活性和丝氨酸水解酶活性等的基因均有不同程度的上调和下调。KEGG通路分析结果表明，差异基因主要集中在核糖体和氧化磷酸化通路，注释到KEGG核糖体上的差异基因数共统计到14个差异基因，均表现为下调。注释到KEGG通路氧化磷酸化的差异基因数共统计到11个差异基因，均表现为下调。初步筛选到了5个可能与Vg影响YLS释放的基因，分别编码C末端特异性分化腺苷酸环化酶、精氨酸激酶、50S核糖体结合GTP酶、钙转运内质网激酶和多聚腺苷酸结合蛋白。
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