摘要
[目的]本研究旨在阐明甜菜夜蛾Spodoptera exigua幼虫体内肽聚糖识别蛋白(peptidoglycan recognition protein,PGRP)在响应苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)感染过程中的功能.[方法]利用PCR方法扩增甜菜夜蛾幼虫肽聚糖识别蛋白基因SePGRP-SA全长cDNA;采用qRT-PCR分析SePGRP-SA在甜菜夜蛾不同发育阶段(卵、1-5龄幼虫、预蛹和蛹)及4龄幼虫不同组织(中肠、马氏管、围食膜、脂肪体、血淋巴和表皮)中的表达.通过RNAi技术沉默SePGRP-SA基因72 h后,qRT-PCR检测SePGRP-SA沉默效率及甜菜夜蛾4龄幼虫中肠抗菌肽相关基因(Ceropin,Attacin和Defensin)和细菌载量的变化.RNAi沉默SePGRP-SA 24 h后,以苏云金芽胞杆菌菌株Bt-GS57饲喂甜菜夜蛾4龄幼虫0,24,48,72,96和120 h,计算幼虫校正死亡率;饲喂甜菜夜蛾4龄幼虫 Bt-GS57 后 0,24,48 和 72 h,利用 qRT-PCR 检测中肠 SePGRP-SA,Ceropin,Attacin 和 Deffensin的相对表达量.[结果]克隆获得甜菜夜蛾SePGRP-SA全长DNA(GenBank登录号:MW265930),开放阅读框长576 bp,编码191个氨基酸,其编码蛋白的预测分子量为21.59 kD.序列分析结果表明,SePGRP-SA具有典型的PGRP和Ami2保守结构域,信号肽为19个氨基酸,为分泌型蛋白;系统进化分析发现,SePGRP-SA与斜纹夜蛾Spodoptera litura的S1PGRP亲缘关系最近,氨基酸序列一致性达91.1％.发育表达谱结果表明SePGRP-SA在甜菜夜蛾4和5龄幼虫、预蛹和蛹中高表达;组织表达谱结果表明,SePGRP-SA在4龄幼虫各组织中均表达,其中以血淋巴中表达量最高.与注射dsEGFP(对照)相比,注射dsSePGRP-SA的甜菜夜蛾4龄幼虫在72 h时中肠SePGRP-SA基因表达量下调了 95.26％,Cecropin,Attacin和Deffensin表达量显著下调,中肠细菌载量显著升高.注射dsEGFP和dsSePGRP-SA的甜菜夜蛾4龄幼虫饲喂Bt-GS57,72 h时幼虫校正死亡率分别为50.00％和73.33％,表明幼虫对Bt-GS57的敏感性明显增加.甜菜夜蛾4龄幼虫取食Bt-GS57后,中肠SePGRP-SA,Cecropin,Attacin和Defensin表达量在48 h均显著增加,72 h时降低.[结论]Bt侵染能够引起甜菜夜蛾SePGRP-SA基因激活抗菌肽相关基因Cecropin,Attacin和Defensin的表达.
基金项目
国家重点研发计划(2017YFD0200401)
现代农业产业技术体系建设项目(CARS-13)
中国农科院基本科研业务费项目(1610042022005)
河北省研究生创新项目(CXZZBS2019097)
维普
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