家蚕感染质型多角体病毒相关基因研究

昆虫质型多角体病毒是一个庞大的病毒类群，具有较广的宿主域，既是养蚕生产上家蚕的重要病原，也是昆虫生物防治中病毒性杀虫剂之一。目前国内外有关昆虫对病毒的防御和控制的研究报道很少。为了从分子水平上解析家蚕对质型多角体病毒（BmCPV）感染的防御机制和BmCPV对家蚕的致病机理，本研究应用抑制性差减杂交技术（Suppression Subtractive Hybridization, SSH）和蛋白质双向电泳技术，通过比较在BmCPV感染蚕和健康对照蚕中肠组织中基因的差异性表达，获得家蚕与BmCPV 感染相关的基因信息，进一步利用生物信息学工具和分子生物学实验技术克隆应答基因，进而利用RNA干涉技术研究其与病毒感染的关系。本研究的成果也将为阐明其他类型昆虫病毒致病的分子机制提供有益的参考。

为了从分子水平上解析家蚕对质型多角体病毒（BmCPV）感染的防御机制和BmCPV对家蚕的致病机理，本研究应用抑制性差减杂交技术和基因芯片技术，研究了家蚕（品种P50）感染BmCPV后中肠组织中基因的差异表达。通过比较在BmCPV感染蚕和健康对照蚕中肠组织中基因的差异性表达，在BmCPV感染蚕的中肠组织中鉴定出250多个差异表达基因。利用生物信息学工具和分子生物学实验技术，对上述筛选获得的差异表达基因中的部分基因进行了克隆和鉴定，包括与免疫相关的基因如丝氨酸蛋白酶抑制剂5（serpin5）、脂酶（lipase）和一些热激蛋白基因（Hsp），与细胞凋亡相关的基因如家蚕神经节苷酯诱导分化相关蛋白1（BmGDAP1）、胰岛素相关肽结合蛋白（BmIBP2）、含有LIM和SH3结构域的蛋白（BmLASP1）、泛素蛋白连接酶E3样蛋白（BmSYVN），还有肽聚糖识别蛋白（BmPGRP）、芳香贮存蛋白（BmAryl）、泛素羧基端水解酶46（BmUSP46）、依赖ATP的RNA解旋酶DDX54（BmDDX54）等；采用生物信息学方法对这些基因的结构、功能结构域等进行分析，预测了这些基因在家蚕对BmCPV感染免疫应答过程中的作用；同时，对这些基因在家蚕不同组织的表达谱和在家蚕感染BmCPV后不同时间点的表达差异进行分析，以期发现这些基因的差异表达与家蚕对BmCPV感染免疫应答反应的关系，为对这些基因功能的鉴定奠定了基础。利用蛋白质双向电泳和质谱技术对病毒接种组和灭菌水对照组的家蚕中肠组织蛋白进行了比较与分析，共获得8个差异蛋白点，分别为类固醇脱氢酶、线粒体电压依赖性阴离子通道孔蛋白（VDAC）、Ras-鸟嘌呤核苷酸释放因子1、H+转运ATP合成酶亚基、候选肿瘤抑制因子、多药耐药蛋白（MRP4/ABCC4）、冻坏B样蛋白（NIPBL）和一个未知蛋白。同时利用数字基因表达谱技术分析了对BmCPV感染较敏感的意16 和抵抗性较强的P50两个蚕品种的差异表达基因，在感染BmCPV后，在意16共鉴定出691个差异表达基因，在P50鉴定出185个差异表达基因，推测两品种差异表达基因数目的不同可能与不同蚕品种对BmCPV抗性差异有关。建立了家蚕质型多角体病毒的荧光定量PCR检测方法。该项目发表论文共10篇，其中SCI收录3篇；培养博士研究生3名、硕士研究生1名，申请发明专利1项。