宿主-病原体之间的相互作用非常复杂,近年来对宿主与病原体之间相互作用的研究已经成为热点。家蚕微孢子虫N.bombycis是一种主要的家蚕病原体,其引起的家蚕微粒子病会给蚕业生产带来重大损失。对家蚕对微孢子虫侵染的应答反应和两者之间相互作用的深入了解,有助于微粒子病的防治和治疗。在昆虫中,中肠是消化和摄食营养的重要器官,同时也作为抵抗病原体入侵的第一道防线,因此,中肠是研究微孢子虫及其宿主-家蚕相互作用的理想模型。本研究建立了微孢子虫感染的家蚕BmN细胞体系,对微孢子虫在细胞内的增殖进行了观察研究,利用illumina基因组测序分析平台对摄食感染微孢子虫后6、12、18、24、48、72和96 h的家蚕中肠表达谱数据进行分析。同时,利用荧光定量PCR技术测定了微孢子虫感染后,家蚕免疫系统中参与信号识别和信号转导的相关蛋白的基因转录水平。1.家蚕微孢子虫体外感染增殖体系的建立。通过碱处理法诱导家蚕微孢子虫发芽,并利用家蚕BmN细胞系进行接种培养。观察其增殖发现,微孢子虫在宿主细胞中的发育是一个逐渐变化的过程。随着微孢子虫的不断增殖,占领宿主细胞质空间并裂解宿主细胞,释放出来的微孢子虫对周围细胞进行侵染,最终占领整个培养空间。该体系的建立为家蚕微孢子虫基因组学、蛋白质组学的研究打下了基础。2.微孢子虫感染引起的家蚕应答反应。通过对微孢子虫感染后的家蚕中肠进行的数字基因表达谱研究,共得到1902个差异表达基因,包括1168个上调表达的基因和734个下调表达的基因。而且在微孢子虫感染的不同时期,差异表达基因的个数处于动态变化之中,并且与微孢子虫在宿主体内的的增殖呈一定的相关性;对不同时间段的差异基因进行聚类分析结果表明,在5个时间点都发生差异表达的基因只有3个;在6 h、24 h、48 h和96 h 4个时间点都差异表达的基因有7个,在这些基因中,多数都与家蚕的生理代谢相关并呈现下调表达;对差异基因进行的GO富集分析结果显示:微孢子虫感染的不同时期,不同功能的蛋白表达差异较大,早期主要为参与家蚕正常代谢和蛋白功能相关的蛋白,后期则为细胞组成相关蛋白基因的差异表达;KEGG富集分析鉴定出出Lysine degradation、SNARE interactions in vesicular transport、Folate biosynthesis等24条显著差异的代谢途径,表明微孢子虫侵染对家蚕叶酸合成、剪接体、烟酸和烟酰酸代谢、自噬等代谢途径有很大影响。此外,数字基因表达谱还鉴定出一些参与家蚕先天性免疫的一些基因。3.微孢子虫感染对家蚕免疫信号通路的激活。通过荧光定量PCR的方法,对微孢子虫感染家蚕后家蚕免疫系统中信号识别和信号转导相关基因的进行了表达谱分析,结果表明:家蚕信号识别相关的基因BGRP1-4、PGRP,CTL-5,GNBP等都有显著的上调表达,表明家蚕对微孢子虫的侵染具有有效的识别效果;多数参与Imd、Toll和JAK-STAT信号转导途径的基因也有相应的表达变化,表明微孢子虫的侵染激活了家蚕先天性免疫的信号转导途径,最终引起相关免疫效应因子的转录表达。本文通过对家蚕对微孢子侵染的应答反应和先天性免疫的信号转导途径相关的基因进行表达谱分析,不但从转录组的角度对家蚕对微孢子虫的应答模式做了整体分析,鉴定出不同时期的主要代谢途径,并且获得了大量微孢子虫感染后的差异基因数据,使得对家蚕对微孢子虫感染的应答反应有了整体的认识,并为进一步研究家蚕和微孢子虫之间的相互作用打下了基础。同时,证明了微孢子虫感染激活了家蚕免疫系统的信号转导途径。