棉铃虫血细胞包囊作用相关基因的鉴定及功能研究

目前关于昆虫细胞免疫特别是血细胞包囊作用的分子机制还不很清楚。本项研究拟以棉铃虫作为研究对象，应用抑制消减杂交(SSH)技术，构建棉铃虫经葡聚糖凝胶珠免疫后的差异表达基因谱；通过对这些差异表达基因的分析,选择一些可能与包囊作用相关的候选基因，利用原位杂交、免疫组化、荧光定量PCR、western杂交、体外包囊分析等方法研究这些候选基因在棉铃虫血细胞包囊作用中的功能（在包囊作用的哪个阶段参与调控；可能在包囊作用的哪个环节参与调控等）。本项目的完成将鉴定一些棉铃虫血细胞包囊作用相关基因,初步了解棉铃虫血细胞包囊作用的分子机理，加深人们对昆虫先天性免疫分子机制的认识。

血细胞包囊作用是昆虫一种重要的先天性免疫反应。但目前关于其分子机制了解的还不是很清楚，还需要在更多的昆虫中开展相关的研究。在本项目的资助下，我们测定了棉铃虫血细胞的转录组，共得到28828个基因的序列；进一步利用数字表达谱分析方法鉴定出115个注射凝胶珠后表达量上调的基因，这些基因即为棉铃虫潜在的包囊作用相关基因。通过对这些潜在的包囊作用相关基因的分析，我们选择其中几个具有代表性的基因作为重点研究对象，深入研究了这几个基因在棉铃虫血细胞包囊作用中的具体功能。研究结果显示：PGRP-D能在体外促进血细胞对凝胶珠的包囊，并能直接结合到血细胞的表面，表明这一基因可能作为调理素促进血细胞的包囊反应； PGRP-A能促进凝胶珠在棉铃虫幼虫血腔内的黑化，表明这一基因可能参与了包囊的黑化过程；干扰Ha-DFP1和Rab3基因的表达后，棉铃虫血细胞的延展率下降，血细胞对凝胶珠的包囊能力下降，表明这两个基因可能通过调控血细胞的延展来参与棉铃虫血细胞的包囊反应。这些研究成果从一定程度上揭示了棉铃虫血细胞包囊作用的分子机理，加深了我们对昆虫包囊作用分子机制的了解。本项目按期结题，完成了预定的研究目标，取得了预期的研究成果。