在过去的几十年里,对虾养殖业作为渔业生产中最经济商品之一,世界范围内涌现了养虾热。然而随着对虾养殖业的迅速发展,病害问题已经成为一个关键性风险因素。日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)是亚洲重要的对虾养殖品种,曾经为养殖业者带来很好的经济效益。自从90年代各种虾病的爆发以来,日本囊对虾也深受其害。其中病毒性“白斑病”是危害最严重的一种疾病,其病原体为白斑综合征病毒(white spot syndrome virus,简称WSSV)。WSSV是一种病毒科(Nimaviridae),白斑病毒属(Whispovirus),具有囊膜的双链DNA棒状病毒,其致病能力强,传播范围广,给世界对虾养殖业造成了巨大的经济损失,而且令人担忧的是至今仍无有效的防治方法。此外,“黄头病”也是一种严重危害虾类的疾病,其病原体是黄头病毒(yellow head virus,简称YHV),属于Roniviridae家族中的杆状形状的,有包膜的正向单链RNA病毒,据报道到目前还没有任何药物或化学物质能够控制这种病毒。本文中也将稍作提及另外一种造成严重虾病的是急性肝胰脏坏死综合征,致病原是副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)。由于缺乏对虾的病毒防御系统相关的研究信息,我们必须依靠和了解对虾的免疫机理,希望能寻得对病害有效防治的方法。对虾是无脊椎动物内的甲壳类动物,主要依赖先天免疫系统来防御外界的病原微生物。而先天免疫也称为非特异性免疫,主要包含两个重要的防御系统-体液免疫和细胞免疫。一般认为,虾的体液中不具有免疫球蛋白,但含有溶菌酶、凝集素、超氧化物歧化酶等,特别是由血细胞释放的酶氧化酶原激活系统等体液免疫因子,在体液免疫过程中发挥着很大的作用。其功能主要促进甲壳动物能识别非己物质,抵抗病原体的侵袭。同时,细胞免疫应答与体液免疫应答有着密不可分的关系,主要包括由在免疫机制中有重要作用的血细胞促进的吞噬作用,包囊作用和结节形成等。根据形态学分类,对虾的血细胞可分为透明细胞(Hyaline cells,HCs)、半颗粒细胞(Semigranμlar cells,SGCs)和颗粒细胞(Granμlar cells,GCs)。不同的细胞类型具有不同的功能,但部分具有一些重叠功能,例如进行透明细胞主要进行吞噬作用,半颗粒细胞促进吞噬,细胞毒杀作用以及涉及酚氧化酶原系统,而颗粒细胞住在酚氧化酶原系统中发挥作用。目前有一项新研究通过Percoll梯度离心沉降法将对虾血细胞分成上下不同密度区间的两个细胞亚群,并进行转录组分析。随后该研究分析表明处于血细胞上层有许多免疫相关的同源基因,推测可以作为免疫系统的调节因子来帮助消除病原体。不同血细胞亚群中,基因序列的重叠群差异表达,其中c15785_g1在上层血细胞中表达量最高。尽管该c15785_g1是未知基因,但可能在血细胞中起着重要的免疫调控作用。所以本项研究首先克隆和分析了该未知基因,随后进行一系列后续的研究探讨,这个未知基因可能是日本囊对虾中的第一个白斑病毒症的诱导型基因,因此在后文命名该基因为MjVIG1(WSSV induced gene in M.japonicus)根据前期的转录组测序结果中的MjVIG1基因的EST序列,完整的cDNA序列通过合理的引物设计和末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends PCR,RACE PCR)获取。经过各种序列比对分析,该基因与已知的特征蛋白质没有相似性。此外,结果显示MjVIG1在许多组织中都能被检测到其mRNA表达,但是在血细胞中表达量最高。紧接着白斑病感染实验的实施,MjVIG1的mRNA水平显著性增加。相比之下,MjVIG1转录水平在黄头病毒和副溶血性弧菌感染后却没有显著性改变,由此推断该基因也许和白斑病毒之间有专一性免疫应答。本文也实施了免疫荧光染色法来定位MjVIG1蛋白,结果显示MjVIG1在正常虾群的含颗粒细胞(颗粒细胞和半颗粒细胞)中只表达一小部分,然而随着白斑病感染时间的增长该基因在血细胞中的表达比例也增加。同样的,流式细胞术分析的结果也表明MjVIG1阳性表达的血细胞的比例以及数量随着白斑病感染的时间增长而增加。为了进行目标基因功能验证的初步探讨,本文采用了特异性dsRNA的敲降方法,观察到目标基因转录组水平降低,后面还需继续研究。由以上结果推测,MjVIG1可能是一个针对白斑病毒的新型诱导基因。通常来说,为了应对病毒感染,启动宿主防御系统的一个主要步骤是诱导宿主细胞基因。病毒能够诱导许多基因表达上调,其中有部分基因编码具有抗病毒活性的抗病毒蛋白。因此,本研究中MjVIG1的功能分析需要进一步研究,它可能会提供额外信息来帮助了解虾在感染白斑病毒期间的免疫系统情况。