《胞內寄生菌Wolbachia調控稻飛虱生殖和免疫的分子機制研究》是依託西南大學，由張開軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：胞內寄生菌Wolbachia調控稻飛虱生殖和免疫的分子機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張開軍
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
Wolbachia作為節肢動物中分布最廣泛的一種細胞內寄生菌能引起寄主的多種生殖異常現象。細胞質不親和（cytoplasmic incompatibility，CI）是其中最為重要的一種，也是目前國際上節肢動物胞內寄生菌研究領域的前沿和熱點問題。然而，目前CI的分子機理仍不清楚。本項目將以國內危害嚴重的稻飛虱作為研究對象，結合實驗室已有的工作基礎，通過RNA高通量測序和qRT-PCR驗證的方法，深入細緻地分析誘導和不誘導CI的Wolbachia在基因組和轉錄組上的差異以及感染和不感染稻飛虱基因表達的差異，以期在國內外率先揭示Wolbachia誘導寄主CI及免疫調控的分子機制。本項目的開展不僅將有助於揭示胞內寄生菌與寄主互作的分子機制，而且也有助於為胞內寄生菌在稻飛虱中進一步的生物防治研究提供紮實的理論基礎。項目的實施將對有效控制稻飛虱及其它害蟲的研究有著重要的指導意義。
結題摘要
Wolbachia作為節肢動物中分布最為廣泛的一種細胞內寄生菌不僅能引起寄主的多種生殖異常現象，對寄主的免疫也能產生一定的影響。灰飛虱作為一種危害嚴重的水稻害蟲，其體內感染的Wolbachia能夠誘導寄主產生強烈的細胞質不親和（cytoplasmic incompatibility，CI）現象，因此也是研究Wolbachia誘導生殖異常現象分子機理較理想的材料。本研究中，通過對感染和不感染Wolbachia灰飛虱品系轉錄組測序結果的分析比較，我們發現了感染Wolbachia的雄成蟲中有5個差異表達基因與生殖有關，並且有8個與免疫相關的基因也發生了顯著的差異表達情況。為了進一步驗證這些差異表達基因在灰飛虱成蟲階段的時空表達情況，我們利用qRT-PCR對這些基因在1、3、5、7、9、11、13、15日齡成蟲中的表達情況做了檢測。結果表明，Wolbachia感染不僅干擾了雄蟲中生殖相關基因的表達，也提高了雄蟲中許多免疫相關基因的表達量。而在雌成蟲中，與不感染的個體相比，感染的雌性灰飛虱中這些免疫相關基因的表達則受到了一定程度的抑制。同時，以感染和不感染Wolbachia的灰飛虱3日齡雌、雄成蟲為材料，我們完成了Wolbachia感染對小RNA表達情況的影響研究。研究結果顯示，相比不感染的灰飛虱，Wolbachia感染的雄成蟲和雌成蟲中分別有24和40個miRNA的表達情況發生了變化，對這些差異表達的miRNA進行靶基因預測分析後的初步結果表明，其中至少有2個靶基因與雌蟲生殖相關，4個靶基因與雄蟲的生殖相關。因此，這些研究結果為進一步揭示Wolbachia誘導的寄主生殖異常現象以及免疫調控的分子機制提供了良好的基礎數據。
