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蚕业科学2025年第02期:桑蟥聚瘤姬蜂毒液注入对大蜡螟磷脂酶A_2基因及黑化反应相关基因的表达调控研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:朱涵奇;梁鑫浩;陶锐;朱媛媛;李萍;周卫红;吴福安;盛晟;

单位:江苏科技大学生物技术学院,江苏省蚕桑与畜禽生物技术重点实验室;农业农村部蚕桑遗传改良重点实验室,中国农业科学院桑蚕科学研究中心;

摘要:寄生蜂雌蜂通常会向寄主体内注入毒液、多分DNA病毒等寄生因子,为子代蜂生长发育营造良好的生理环境,顺利实现寄生。相应地,寄主启动先天免疫防御系统应对寄生蜂寄生因子注入。其中,酚氧化酶原级联反应介导的黑化反应在昆虫免疫系统中发挥核心作用。磷脂酶A_2(phospholipase A_2,PLA_2)是一类脂肪酸代谢相关的催化酶,催化与磷脂sn-2位点相连的脂肪酸特异性水解。研究发现,三类PLA_2中,分泌型PLA_2(secretory PLA_2,sPLA_2)与细胞内Ca~(2+)非依赖型PLA_2(Ca~(2+)-independent PLA_2,iPLA_2)参与了昆虫的免疫反应,但PLA_2是否在寄主昆虫响应寄生蜂寄生中发挥作用尚未报道。桑蟥聚瘤姬蜂毒液注入诱导大蜡螟模式识别蛋白(peptidoglycan recognition protein)基因PGRP、丝氨酸蛋白酶(serine protease)基因SP显著上调表达,抑制酚氧化酶原(prophenoloxidase)基因PPO表达,并且在毒液注入前期(48 h内)诱导丝氨酸蛋白酶抑制剂(serpin)基因上调表达。此外,利用RNAi干扰技术沉默GmPLA_2后,serpin、酚氧化酶激活酶(phenoloxidase-activating enzyme)基因、酚氧化酶激活因子(phenoloxidase-activating factor)基因等通路基因的表达量显著下调,表明桑蟥聚瘤姬蜂可能利用毒液诱导GmPLA_2表达,进而调控寄主幼虫的酚氧化酶级联反应。研究结果为深入揭示PLA_2在寄主响应寄生蜂毒液注入的免疫反应中的功能提供了基础数据,也为有效发挥桑园寄生蜂的控害潜能提供了重要参考。

关键词:桑蟥聚瘤姬蜂;;毒液;;大蜡螟;;磷脂酶A_2;;黑化反应;;RNAi

基金资助:镇江市重点研发计划(现代农业)项目(NY2022005);; 江苏省高校“青蓝工程”优秀骨干教师资助计划项目(2021);; 财政部和农业农村部现代农业产业技术体系专项(CARS-18);; 江苏省研究生实践创新计划项目(SJCX23_2232)