灰飞虱传递水稻条纹病毒（RSV）机理-基于取食行为的研究

近些年，稻飞虱传播的水稻病毒病对水稻安全生产造成严重威胁。本项目选择灰飞虱及其传播的水稻条纹病毒（RSV）为研究对象，研究灰飞虱取食过程中传递RSV的机制。首先采用EPG技术研究了灰飞虱取食行为细节（如刺探、唾液分泌等）与获毒、传毒的关系，拟明确灰飞虱获毒、传毒的具体取食环节。其次，研究灰飞虱唾液腺的蛋白质组成和功能。唾液分泌是灰飞虱取食过程中重要的环节，灰飞虱唾液腺中是否存在协助RSV传递的辅助因子以及调节唾液分泌的调控因子尚缺乏研究。采用双向电泳技术分离无毒、有毒灰飞虱品系唾液腺的蛋白，并鉴定蛋白种类；选择无毒与有毒品系唾液腺中差异表达的蛋白质1-2个、可能与唾液分泌相关的蛋白1-2个，进行亚细胞定位和RNA干扰研究，旨在明确唾液腺蛋白与RSV传递以及与唾液分泌的关系。预期的研究结果，一方面可充实灰飞虱传毒机制的理论体系，另一方面可为灰飞虱传播的病毒病的治理提供新思路。

灰飞虱可传播水稻条纹病毒引起水稻条纹叶枯病流行，对水稻安全生产造成严重威胁。本项目利用刺吸电位技术( EPG) 研究了灰飞虱Laodelphax striatellus ( Fallén) EPG 波形与其取食行为之间的对应关系。灰飞虱取食行为的EPG 波形可分为NP、N1、N2-a、N2-b、N3、N4 和N5 等7 种类型，分别对应着口针未刺探、口针刺探进入水稻表皮、分泌唾液及口针移动、持续分泌唾液、口针在临近韧皮部的细胞外移动、吸食韧皮部汁液、吸食木质部水分等取食行为环节。.利用即时中断技术研究了N1、N2、N3、N4等4种取食行为环节与RSV传递的关系。除了韧皮部吸食，唾液分泌和口针移动亦可获得RSV。在唾液分泌、口针移动及韧皮部持续吸食结束后，中断灰飞虱的取食均可导致灰飞虱传毒。.利用双向电泳与LC-MS/MS结合的方法，在带RSV的灰飞虱唾液腺检测到479±47个蛋白点，不带RSV的灰飞虱唾液腺检测到277±22个蛋白点；2组样品间存在95 个差异蛋白点。通过LC-MS/MS 鉴定，最终成功鉴定了33个差异蛋白。利用克隆与RACE技术，成功扩增出2166 bp ATP合酶LsATPA 、1658 bp 微管蛋白LsTUA2、2060 bp的苹果酸脱氢酶LsNADP、661 bp线粒体内膜移位酶LsMIT、1167bp的泛素LsUBI及1464bp的电压离子通道LsVDC等差异蛋白的核苷酸全长序列。与不带毒灰飞相比，带毒灰飞虱唾液腺中LsATPA、LsTUA2、LsNADP、LsMIT LsUBI及LsVDC基因的相对表达量分别提高了133.7%、13.7%、17.4%、123.6%、62.2%及49.2%。.LsNADP、LsUBI和LsTUB被干扰后，灰飞虱取食行为参数无显著变化；LsATPA基因被干扰后，N5波持续时间显著缩短；LsMIT基因干扰后，N3波持续时间显著延长；LsVDC基因被干扰后，N3波持续时间显著延长，N5波时间显著缩短。LsATP、LsMIT、LsNADP、LsVDC基因干扰带毒灰飞虱后，灰飞虱的传毒率无显著变化。LsTUB和LsUBI基因干扰带毒灰飞虱后，灰飞虱的传毒率分别下降70%、78.8%这两个基因在灰飞虱传毒中具重要功能。.本项目研究为阐述灰飞虱传播RSV机制以及通过干扰取食抑制灰飞虱传毒提供重要依据。