假胚分泌的microRNA保护腰带长体茧蜂幼虫逃避寄主包囊反应的功能机制研究
批准号:
32072484
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
胡建
依托单位:
学科分类:
生物防治
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡建
中文摘要
内寄生蜂在与寄主协同演化的过程中,进化出了多种调控寄主的生理活动以实现成功寄生的策略。假胚是腰带长体茧蜂Macrocentrus cingulum产生的一种胚胎样合胞体。前期研究表明假胚能抑制寄主对蜂幼虫的包囊,本项目拟阐明假胚调控寄主针对蜂幼虫的免疫反应的功能机制。首先结合胚胎移植、胚胎体外培养及电镜负染等技术分析假胚对寄主免疫反应的抑制功能以及miRNAs的来源;然后利用miRNA的模拟物,从高通量测序结果中筛选出来自假胚且能抑制蜂幼虫的包囊的miRNAs,并利用双荧光报告系统验证它们的靶基因及结合位点;再结合抗体封闭、RNAi、CRISPR/cas9及重组蛋白功能等分析证明靶基因的功能。最终阐明假胚通过分泌miRNAs调控寄主体内的靶基因的表达,抑制寄主对蜂幼虫的包囊的分子机制。该研究将填补寄生蜂子代调控寄主的免疫反应的研究空白,为系统阐明寄生蜂调控寄主生理活动的机制奠定理论基础。
英文摘要
During the coevolution of endoparasitoids and their hosts, a variety of strategies have been developed in parasitoids to regulate the physiological activities of hosts to achieve successful parasitization. Pseudogerm is a kind of embryo-like syncytium produced by the endoparasitoid, Macrocentrus cingulum. Previous studies showed that pseudogerm can protect the larvae of M. cingulum from being encapsulated by host’s hemocytes. This study intends to elucidate the functional mechanisms of pseudogerm regulating the immune reactions of host. First, the immunosuppressive function of pseudogerm and the source of miRNAs are analyzed by embryo transfer, in vitro culture and negative staining in electron microscope. Then, miRNAs from pseudogerms inhibited the encapsulation of the larvae of M. cingulum are screened out in miRNAs from host hemolymph acquired by high-throughput sequencing by the injection of miRNA agomir; Then, the target genes and binding sites of miRNAs are identified by Dual Fluorescence Reporting System. Furthermore, the functions of miRNAs are analyzed by antibody blocking, RNAi, CRISPR/cas9 and the function of recombinant protein. Finally, the molecular mechanisms that how miRNAs secreted by pseudogerm regulate the expression of its target genes, and inhibit the encapsulation of host on wasp larvae are clarified. This study will fill in the research gaps in knowledge regarding the regulation of host immune response by parasitoids' offspring, and provides an important theoretical basis for the systematic elucidation of the mechanism that how parasitoids regulates the physiological activities of their host.
内寄生蜂为了能确保其后代能在寄主体内安全地发育,首先要克服寄主的免疫系统的攻击,而目前关于寄生蜂如何应对寄主的免疫系统而确保其后代不被其清除的机制还不清楚。该项目在前期的基础上,进一步证明了腰带长体茧蜂在幼虫期主要通过寄生因子假胚分泌的miR-281-5p靶向抑制寄主亚洲玉米螟体内Apolipophorin I/II (Apo-I/II)基因的表达,抑制寄主针对寄生蜂的包囊反应的发生,保护蜂幼虫不被寄主的免疫反应清除。结合超微结构分析、假胚的体外培养、RNAi及crispr/cas9等技术证明了假胚通过外泌体将microRNAs分泌到寄主血淋巴中,在寄主血淋巴中鉴定到37个来源于假胚,且在寄生后表达量增加的microRNAs,其中miR-281-5p具有明显保护蜂幼虫不被寄主血细胞包囊的功能。miR-281-5p可靶向结合寄主的Apo-I/II,并抑制其表达。Apo-I/II参与亚洲玉米螟的包囊反应,其可能作为adaptor与血细胞表面的 因子结合,同时也与蜂幼虫表面结合,促进包囊反应的发生。该研究首次在腰带长体茧蜂中鉴定到子代寄生因子—假胚,其也是目前为止发现的第二个寄生蜂的子代寄生因子。除此之外也首次系统证明了寄生蜂利用寄生因子分泌的microRNAs,通过抑制寄主体内免疫相关的靶基因的表达,抑制寄主针对寄生蜂的包囊反应,实现保护蜂幼虫不被寄主免疫系统攻击的目的。结合前期已获得的结果,我们系统证明了多胚发育的腰带长体茧蜂在不同的发育时期采用不同的免疫抑制策略应对寄主的免疫反应。在卵及胚胎期,通过其表面表达的糖蛋白Hemomucin被动逃避寄主的免疫,而在幼虫期则通过此时已大量产生的寄生因子假胚分泌的microRNAs主动抑制寄主的免疫反应,实现在寄主体内成功寄生。
假胚在腰带长体茧蜂抑制寄主幼虫化蛹过程中的功能及机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:胡建
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依托单位:
农业害虫亚洲玉米螟免疫血细胞的分子marker筛选及应用
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批准号:2020A151501455
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2020
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负责人:胡建
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依托单位:
免疫识别因子lectin在鳞翅目寄主昆虫识别寄生蜂为“非我”过程中的作用机制研究
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批准号:31272091
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项目类别:面上项目
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2012
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负责人:胡建
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依托单位:
腰带长体茧蜂胚胎表面Helix pomatia lectin结合蛋白保护其逃避寄主血细胞包囊反应的机制研究
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批准号:30971964
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项目类别:面上项目
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资助金额:36.0万元
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批准年份:2009
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负责人:胡建
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依托单位:
亚洲玉米螟粒血细胞包囊寄生蜂卵的分子机制研究
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批准号:30500059
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2005
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负责人:胡建
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依托单位:
国内基金
海外基金