家蚕对核型多角体病毒的抗性鉴定

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家蚕作为高经济价值的泌丝昆虫,在我国农业生产中占有一席地位。但是每年的蚕业生产都会受到多种疾病的影响,其中家蚕核型多角体病毒Bombyx mori nuclearpolyhedrosisvirus(BmNPV)造成的家蚕脓病使蚕业遭受严重损失。因此,对于BmNPV的抗性研究显得十分重要。本实验室从我国保存的344个家蚕品种资源中,发现一个高抗品系NB,其抗性是易感品系306的1000倍,这是目前世界上第一个鉴定出的高抗BmNPV的家蚕品种资源,但未作系统性鉴定。因此,本研究从分子生物学着手、借助病理观察、病毒基因转录和蛋白表达等多层次对抗性品系NB的抗病毒特性进行系统鉴定。本研究的主要结果如下:(1)不同家蚕品系的抗病毒鉴定通过对抗性品系NB、感性品系306和近等基因系BC8分别口添5μL浓度为1x108/mL的BmNPV,或穿刺2μL 1x108/mL BmNPV病毒液,统计其存活率、死亡率、各品系添毒后的生长情况及血淋巴的颜色变化,比较它们对BmNPV抗性的水平。结果表明,抗性品系NB的存活率为100%,无死亡;感性品系306全部死亡,存活率为0%;近等基因系BC8的存活率也为100%,说明NB和近等基因系BC8对BmNPV具有高度抗性。(2)抗性品系NB与感性品系306的病理鉴定将五龄家蚕分别用上述两种方式口添或穿刺带有EGFP标签的家蚕核型多角体病毒(EGFP-BmNPV),在添毒后24 h、48 h、72 h、96 h、120 h,分别取抗性品系NB、感性品系306的蚕体、中肠、丝腺、血淋巴、脂肪体、精卵巢等,在体视荧光显微镜、荧光显微镜及typhoon扫描仪下观察蚕体及各组织的荧光情况;在正置荧光显微镜下观察血淋巴中病毒粒子的增殖情况及多角体的生成;利用相差显微镜下观察血细胞的变化情况。实验结果表明,抗性品系NB各组织、各个时间点都没有荧光出现,血细胞中无多角体生成;而感性品系306的蚕体及各组织在不同时间段均出现荧光,随着时间的推移其荧光越来越强,96 h时在血细胞中可观察到大量多角体,无正常细胞形态。由上述结果可以推测,BmNPV在NB中没有增殖,而在306体内快速增殖并导致306死亡。(3)抗性品系NB与感性品系306抗BmNPV转录水平的鉴定五龄家蚕经上述同样处理后,在五龄起蚕时0 h、24 h、48 h、72 h、96 h取其中肠组织、丝腺、血淋巴,分别以BmNPV基因组中的早期基因ie-1、晚期基因vp39等的特异性序列为引物,通过半定量PCR和荧光定量PCR(内参α-tubulin)对病毒基因在不同品系里的相对表达量进行分析,在转录水平上对NB的抗性进行鉴定。结果表明,NB中病毒早晚期基因几乎没有复制,而在306中大量增殖,从而在转录水平证实了NB对BmNPV的抗性。(4)抗性品系NB与感性品系306抗BmNPV蛋白水平的鉴定通过Western-blot手段,在蛋白水平上研究添毒后不同组织、不同时间病毒蛋白的表达情况。研究结果表明,抗性品系NB在中肠、丝腺、血淋巴组织的各个时期均不表达病毒蛋白IE1、VP39;而感性品系306在不同组织、不同时间段均表达了病毒蛋白IE1、VP39,在蛋白水平证实了NB对BmNPV的抗性。研究结果表明,家蚕NB对BmNPV具有高度抗性。同时也发现在感病品系306中病毒的侵入方式不同,其死亡时间、病毒侵入组织部位以及侵入路线都有不同。
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