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中国对虾含单一乳清酸性蛋白结构域抗菌肽(whey acidic protein,WAP)具有广谱抗菌和蛋白酶抑制双重功能,显示出很好的抗生素替代品研发潜力。我们实验室前期研究发现,用UAS-wap/Gal4转基因果蝇制备的产品不仅比大肠杆菌与酵母表达的WAP抗菌肽有更高的抗菌活性与抑蛋白酶活性,而且在动物实验中有比抗生素更好的抗菌和祛炎效果。但是,有关UAS-wap/Gal4转基因果蝇具有高抗菌活性的分子机制还不清楚。基于此,本论文对UAS-wap/Gal4转基因果蝇进行了两个方面的研究。一方面,研究了UAS-wap/Gal4转基因果蝇的生理功能。具体内容包括两部分:第一,观察UAS-wap/Gal4转基因果蝇与对照果蝇在正常与菌刺培养条件下的生长周期、形态与体重;第二,观察UAS-wap/Gal4转基因果蝇与对照果蝇在正常与菌刺培养条件下的产卵量、化蛹率、羽化率与寿命。结果显示:第一,在正常与菌刺两种培养条件下,UAS-wap/Gal4转基因果蝇的生长周期、形态与体重没有明显变化,但菌刺使对照果蝇的生长周期延长了约4天、体重降低了约23%;第二,在正常与菌刺两种培养条件下,UAS-wap/Gal4转基因果蝇的产卵量、化蛹率、羽化率与寿命没有明显变化,但菌刺使对照果蝇的产卵量降低约55%、化蛹率降低约60%、羽化率降低20%、寿命缩短20多天。另一方面,研究了UAS-wap/Gal4转基因果蝇的免疫力。具体内容也包括两部分:第一,用qRT-PCR检测正常与菌刺培养条件下的UAS-wap/Gal4转基因果蝇与对照果蝇的wap基因与果蝇自身抗菌肽基因的表达水平;第二,统计菌刺的UAS-wap/Gal4转基因果蝇与菌刺的对照果蝇的死亡率和带菌量。结果显示:第一,在正常培养条件下,UAS-wap/Gal4转基因果蝇的wap基因表达水平比对照果蝇的wap基因表达水平高约15倍、比其自身抗菌肽基因的表达水平高达3倍,而UAS-wap/Gal4转基因果蝇与对照果蝇的自身抗菌肽基因的表达水平没有明显差别;菌刺后,UAS-wap/Gal4转基因果蝇的wap基因表达水平陡然升高,比对照果蝇的wap基因表达水平高出80多倍、比其自身抗菌肽基因的表达水平高出达18倍,同时,其自身抗菌肽基因的表达水平也提高了,达正常时的3倍,但与对照果蝇自身抗菌肽基因的表达水平相比,没有明显差别;第二,wap基因的表达使菌刺UAS-wap/Gal4转基因果蝇的死亡率和带菌量相比其对照果蝇的都明显降低。通过本研究可以得出两个结论:第一,wap基因的表达对转基因果蝇的生理功能没有影响,反而有增强作用;第二,wap基因表达对果蝇自身抗菌肽基因的表达没有影响,反而能提高果蝇的免疫力。本研究的意义在于:第一,首次证明了UAS-wap/Gal4转基因果蝇具有高抗菌活性的主要原因是wap基因的表达;第二,首次证明了wap基因的表达对转基因生物是安全的。因此,本研究为中国对虾WAP抗菌肽药物的发展与转基因生物的应用提供了科学依据,这对保护人类生命安全与促进动物养殖业的发展具有重要的经济和社会意义。