棉铃虫应答20E调控体液免疫相关分子的鉴定和功能研究

20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E)是蜕皮激素的活化形式，对昆虫的蜕皮、变态、生殖等一系列的生理变化具有严格的调控作用。近年来的研究发现，20E还对昆虫的体液免疫起着调控作用，但研究还处于起步阶段，目前已经鉴定到的受20E调控的体液免疫相关分子非常少，调控机制也不清楚。只有鉴定到更多的受20E调控体液免疫相关分子，且获得对这些分子的生物学功能研究数据，才有可能最终揭示20E调控体液免疫的分子机理。因此，本项目拟应用转录组测序技术鉴定棉铃虫脂肪体中应答20E调控的体液免疫相关分子，通过qRT-PCR对鉴定到的基因进行验证，并用RNAi、重组蛋白体外活性分析等方法对其中的若干关键基因进行功能研究。本项目的完成有望阐明棉铃虫脂肪体中受20E调控的体液免疫相关分子构成及其生物学功能，为揭示20E调控体液免疫的分子机理提供线索。

当完全变态的昆虫由取食期进入变态期时，其血淋巴中20-羟基蜕皮酮(20E)的滴度会显著升高，并能调控体液免疫过程。然而，20E对昆虫的体液免疫究竟起着增强作用还是抑制作用尚不明确，应答20E调控的体液免疫相关分子还需鉴定。本项目以棉铃虫为实验材料，采用基于转录组的数字基因表达谱分析技术，经定量PCR验证后，获得了处于取食期和变态期的脂肪体中差异表达的免疫相关基因。这些基因在变态期大多上调表达，且血浆抑菌活性在变态期也显著增强。20E注射能显著诱导这些基因的表达，并能显著增强血浆的抑菌活性；克隆获得6个C型凝集素 (HaCTL3-8) 基因，分析了它们在20E注射和细菌刺激后的表达模式。敲降EcR和/或USP的表达后，20E不能显著诱导HaCTL3基因的表达；证实HaCTL3能够凝集细菌、促进血细胞对凝胶珠的包囊和黑化反应；证实HaCTL7及其糖识别结构域CRD2(而非CRD1)能够凝集、结合细菌，增强血细胞介导的包囊和黑化反应。本研究表明棉铃虫的体液免疫在变态期增强，且20E对棉铃虫的体液免疫起着促进作用。此外，棉铃虫C型凝集素作为模式识别受体，在介导20E调控棉铃虫先天免疫过程中发挥重要作用。