不同毒力的球孢白僵菌诱导的家蚕免疫应答基因表达差异研究

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球孢白僵菌(Beauveria bassiana)是害虫生物防治的重要材料,家蚕(Bombyx mori)是研究昆虫免疫反应机制的重要模式昆虫。深入研究昆虫应对孢白僵菌侵染的免疫反应机制,对于从免疫抑制的角度提高球孢白僵菌对害虫的防治效果具有重要意义。本研究首先筛选出对家蚕具有高、中、低毒力的3株球孢白僵菌菌株,进一步研究了该3株不同毒力的菌株在体表侵染和体内注射方式下诱导的家蚕免疫应答基因的表达差异,主要研究结果如下:1、体表侵染方式下不同致病力球孢白僵菌的筛选:采用水浸接种的方法,研究了18株球孢白僵菌菌株对家蚕3龄幼虫的致病力,筛选出Bb38为侵染家蚕的高毒力菌株、Bb2393为侵染家蚕的中毒力菌株、Bb2943为侵染家蚕的低毒力菌株。半致死时间间分别为,3.595d、4.511d、7.46d;半致死浓度分别为104.275孢子/ml、105.2309孢子/ml、107.0134孢子/ml。2、体内注射方式下不同致病力球孢白僵菌的筛选:采用孢子悬浮液体内注射接种的方法,研究了18株球孢白僵菌菌株对家蚕3龄幼虫的致病力。筛选出Bb38为侵染家蚕的高毒力菌株、Bb2393为侵染家蚕的中毒力菌株、Bb2943为侵染家蚕的低毒力菌株。半致死时间间分别为,31.825h、39.638h、65.659h。3、体表侵染方式下不同毒力菌株诱导的家蚕免疫相关基因表达差异:将低毒力侵染组sl、中毒力侵染组sm和高毒力侵染组sh分别与对照组dz表达的基因进行对比分析,对比分析了DEGs的数量,显著差异表达基因分别是2697、1323、924;DEGs的GO功能显著性富集,三组实验组都有的GO功能分类有32个;DEGs的Pathway显著性富集,三组都有的pathway通路有15个、DEGs中与免疫应答相关的基因差异,共同表达的有5个免疫应答上调基因4个下调免疫基因。4、体内注射方式下不同毒力菌株诱导的家蚕免疫相关基因表达差异:将低毒力侵染组zl、中毒力侵染组zm和高毒力侵染组zm分别与对照组dz中表达的基因进行对比分析,对比分析了DEGs的数量,显著差异表达基因分别是2535、1282、1499;DEGs的GO功能显著性富集,三组实验组都有的GO功能分类有34个;DEGs的Pathway显著性富集,三组都有的pathway通路有15个、DEGs中与免疫应答相关的基因差异,共同表达的有7个免疫应答上调基因2个下调免疫基因。5、侵染方式对家蚕免疫基因表达的影响分析:将高毒力菌株侵染家蚕,分别采用水浸法(sh)和注射法(zh)两种方法侵染,并将其与对照组(dz)的表达基因进行对比分析,对比分析了DEGs的数量,显著差异表达基因分别是924、1499;DEGs的GO功能显著性富集,两组实验组都有的GO功能分类有32、34;DEGs的Pathway显著性富集,都有的pathway通路有18个;DEGs中与免疫应答相关的基因差异,发现共同表达的有10个基因,其中共同表达的有6个基因上调,4个基因下调。6、家蚕几种免疫基因在侵染后不同时间的表达量:采用荧光定量法,测得家蚕几种免疫基因在侵染后的表达分析,五种上调表达的基因肽聚糖识别蛋白、天蚕素、丝氨酸蛋白酶、细胞色素P450 4类、丝氨酸蛋白酶抑制剂和两种下调表达的基因超氧化物歧化酶,Cu-Zn家族、溶菌酶类在家蚕被球孢白僵菌侵染8--24h之间相对表达量变化稳定,有一定的规律性,说明家蚕在受到不同毒力的球孢白僵菌侵染时,在其他条件恒定时,侵染真菌的毒力强弱与家蚕体内的免疫基因的差异性表达存在一定关系。
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