课题基金 / 基金详情

章鱼胺介导粘虫幼虫密度依赖的抗病免疫机制

批准号:
31672018
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
孔海龙
依托单位:
学科分类:
农业昆虫学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐建祥、陆明星、毛念、王成、刘鸿恒、姜韬、钱媛媛

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要
许多型变昆虫存在密度依赖的抗病性:与低密度种群相比,高密度种群对病原菌的抵抗力明显提高。然而有关密度依赖的抗病性变化机制所知甚少。我们研究发现,章鱼胺对粘虫幼虫密度依赖的抗病性具有正调节作用。作为神经激素,章鱼胺可调节昆虫的压力反应和免疫反应。我们推测:章鱼胺在昆虫重塑免疫系统适应密度变化中可能起重要作用。本项目首先通过研究高、中、低密度饲养的粘虫幼虫章鱼胺含量、酪氨酸脱羧酶和酪胺β羟化酶活性及其基因表达量、蛋白表达的差异,弄清粘虫不同密度幼虫章鱼胺含量变化的原因;分析不同密度饲养和注射章鱼胺的幼虫转录组数据,筛选出幼虫密度依赖的抗病关键基因。最后,通过RNA干扰幼虫章鱼胺合成相关基因、抗病关键基因,测定幼虫抗病性的变化。通过以上研究阐明章鱼胺介导粘虫幼虫密度依赖的抗病免疫机制,为揭示昆虫感知种群密度信号机理、害虫爆发机制提供新的视角,还可为微生物农药的科学使用提供依据。
英文摘要
There is growing evidence that insects in high-density population invest relatively more in pathogen resistance than those in low-density population. This density-dependent disease resistance has been reported in some phase polyphenism insects. However, the mechanism of density-dependent disease resistance has been largely ignored. Our previous results showed that octopamine had positive adjustment on the larval density-dependent resistance to pathogen. As a neurohormone, octopamine modulates larval stress and immune response. We suppose that octopamine may be play an important role in insect reconfiguring immune system for adapting high density. In this study, the content of octopamine, the activity of tyrosine decarboxylase (Tdc) and tyramine beta-hydroxylase (Tbh) enzyme, and the expression profile of Tdc and Tβh gene and protein will be compared in the larvae form high, medium, low densities. This will clarify the variation reason for the content of octopamine from different densities larvae. The key gene of larval density dependent disease resistance will be screened through transcriptome analysis of larvae from different densities and larvae injected octopamine. The larval resistance to disease will be determined by RNA interference expression of octopamine synthase gene and screened key gene. These studies will illuminate the regulation mechanism of octopamine on the larval density dependent resistance to disease. It will provide new insights for unveiling the mechanism of insect density sensing system and pest outbreak, and applying microbial pesticides.
许多型变昆虫存在密度依赖的抗病性:与低密度种群相比,高密度种群对病原菌的抵抗力明显提高。了解种群密度如何调控昆虫抗病、免疫可为研究害虫暴发机制、防治策略的制定提供新的视角。本项目以粘虫为实验材料,首先通过研究高、中、低密度饲养的粘虫幼虫章鱼胺含量、章鱼胺合成关键酶活性及其基因表达量的差异,弄清粘虫幼虫密度、章鱼胺含量、酶活性及其基因表达之间的变化关系;分析不同密度饲养粘虫幼虫转录组数据,筛选出幼虫密度依赖的抗病相关基因。最后,通过RNA干扰幼虫酪胺β羟化基因(Tβh)、章鱼胺受体基因(Octβ2R),测定幼虫抗病性的变化。研究结果表明,与低密度幼虫相比、高密度粘虫幼虫的血淋巴章鱼胺含量明显增加,并且章鱼胺含量的变化与其酪胺β羟化(Tβh)酶活性和Tβh基因转录水平增加密切相关。通过比较分析高、低密度粘虫5龄幼虫转录组数据和荧光定量验证,筛选出共鉴定出免疫相关的基因模式识别蛋白19个,体液免疫相关基因25个,细胞免疫相关的基因9个,以及生物胺合成酶及其受体相关的基因有6个。RNA分别干扰高密度粘虫幼虫Tβh基因、Octβ2R基因,粘虫幼虫的酚氧化酶活力、血细胞总数、抗菌活力明显下降。以上研究结果为解析粘虫幼虫密度变化如何通过神经系统影响免疫功能变化的机制提供了重要证据,为深入认识昆虫生态免疫调控机制提供了重要理论基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI: 10.1016/j.dci.2019.02.009
发表时间: 2019-09-01
期刊: DEVELOPMENTAL AND COMPARATIVE IMMUNOLOGY
影响因子: 2.9
作者: [Kong, Hailong, Dong, Chuanlei, Zhu, Shude]
通讯作者: Zhu, Shude
Bursicon mediates antimicrobial peptide gene expression to enhance crowded larval prophylactic immunity in the oriental armyworm, Mythimna separata
Bursicon 介导抗菌肽基因表达,增强东方粘虫 Mythimna separata 拥挤幼虫的预防性免疫力
DOI: 10.1016/j.dci.2020.103896
发表时间: 2021-02-01
期刊: DEVELOPMENTAL AND COMPARATIVE IMMUNOLOGY
影响因子: 2.9
作者: [Kong, Hailong, Jing, Wanghui, Luo, Lizhi]
通讯作者: Luo, Lizhi
DOI: --
发表时间: 2018
期刊: J Infect
影响因子:
作者: [Nannan Pang, Fengbo Zhang, Shaoyu Li, Yuejie Zhu, Chuntao Zhang, Mengting An, Hongying Wang, Wulamu Mamuti, Jianbing Ding, Haining Fan]
通讯作者: Haining Fan
DOI: 10.3390/insects11120857
发表时间: 2020-12-02
期刊: Insects
影响因子: 3
作者: [Kong H, Liu Z, Yang P, Yuan L, Jing W, Dong C, Zheng M, Tian Z, Hou Q, Zhu S]
通讯作者: Zhu S
共 7 条
    粘虫幼虫肠道菌Enterococcus调控章鱼胺增强宿主抗病的免疫机制
    • 批准号:
      32472540
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      50.00万元
    • 批准年份:
      2024
    • 负责人:
      孔海龙
    • 依托单位:
    CREB转录因子介导章鱼胺调控高密度粘虫幼虫免疫基因表达的机制
    • 批准号:
      --
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      58万元
    • 批准年份:
      2021
    • 负责人:
      孔海龙
    • 依托单位:
    草地螟幼虫密度依赖的抗病性机制研究
    • 批准号:
      31201503
    • 项目类别:
      青年科学基金项目
    • 资助金额:
      23.0万元
    • 批准年份:
      2012
    • 负责人:
      孔海龙
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金