作業(yè) 耿濤 家蠶真菌分子治病機理的研究進展

1、引言引言隨著昆蟲分子生物學技術及水平的迅速發(fā)展，家蠶病原微生物的分子生物學研究也不甘落后。家蠶病原微生物包括真菌、細菌、病毒以及一些原生生物。目前人們對家蠶病原性病毒、細菌和原生生物的感染機制和致病機制研究的比較透徹，并建立了系統(tǒng)的診斷、預防和治療措施。但是，由于家蠶真菌種類繁多，生長方式特殊，遺傳方式多樣性等原因，人們對家蠶真菌病的研究還處于起步階段。本文通過查閱各類文獻，對昆蟲病原真菌的浸染機制、致病機制、免疫機制以及基因工程的研究

2、進展進行總結，并對家蠶病原真菌的研究進展做一綜述，以期對家蠶病原真菌的研究方向和研究策略的制定提供有力的參考依據。1昆蟲真菌的侵染機制昆蟲真菌的侵染機制不同于昆蟲病原細菌和病毒，昆蟲病原真菌通過昆蟲表皮主動入侵進入寄主體內，并最終殺死昆蟲，其侵染寄主的復雜過程主要可分為3個階段：1)體表附著階段；2)體壁穿透階段；3)體內定殖及致死階段。整個過程涉及寄主識別、機械破壞、營養(yǎng)競爭、代謝干擾、毒素分泌及寄主組織結構破壞等，這些多因子作用最終

3、導致寄主死亡[1]?；虮磉_序列標簽(expressedsequencetag，EST)和微列陣(Microarray)技術研究表明，金龜子綠僵菌在昆蟲體壁、昆蟲血淋巴和植物根分泌物誘導下，表達基因種類及水平均存在很大程度上的差異，說明不同侵染階段蟲生真菌采用完全不同的基因對策。在體壁侵染過程中，附著胞的形成和相關水解酶的作用起著非常重要的作用，而細胞壁結構的重新“組裝”(remodification)及殺蟲毒素的分泌等決定了蟲生真菌能

4、否在寄主體內成功定殖和最終殺死昆蟲宿主。2昆蟲真菌的致病機理昆蟲真菌的致病機理迄今為止，對昆蟲病原真菌致病機制的研究主要集中在真菌穿透寄主表皮過程中產生的一些水解酶類，其中蛋白酶和幾丁質酶等主要水解酶類在真菌穿透寄主表皮過程中起著十分特殊的作用[2]。蟲生真菌穿透寄主昆蟲體壁的一般近年，國內也在昆蟲抗真菌肽方面取得了一些進展[18]。Wang等從中藥干蛾蟬中分離鑒定到了僅對絲狀真菌有抗性的Cicadin[19]；黃亞東等克隆表達了Dro

5、somycin系列基因，表達產物對某些真菌有較高抗性[2021]。翁宏飚等在大腸桿菌中克隆并高效可溶性表達了Thanatin基因[22]。Yuan等在大腸桿菌中高效表達了融合基因Drosomycin，其生物活性與天然Drosomycin相同[23]。Li等利用大腸桿菌融合表達了具生物活性的天蠶抗菌肽ABPCM4[24]。Xu等也利用大腸桿菌這一原核表達體系，除了表達和提純抗菌肽Cecropin[25]，還結合泛蛋白高效表達了雜合肽CAM

6、A[26]。隨著抗菌肽基因結構和基因調控的完善，抗菌肽基因工程也在動植物中展開。田長恩等亦用花粉管道法成功地將柞蠶抗菌肽D基因整合到番茄基因組，大田種植試驗顯示：部分轉基因植株的子l代具有較強的抗青枯病能力[27]。Maria等把CecmpinA轉入水稻基因中，獲得的轉基因水稻具有抗水稻紋枯病能力[28]。Langen等在煙草中轉入Gallerimycin基因，表達后具有抗真菌作用[29]。另外，Juliana等首次發(fā)現(xiàn)抗菌肽BhSGA

7、MP1對眼蕈蚊Bradysiahygida的生長調節(jié)作用[30]。5免疫信號通路的研究免疫信號通路的研究根據已有報道[31]，昆蟲在受到微生物感染時能誘導抗菌肽的表達，而這些抗菌肽的表達主要受Toll途徑、Imd途徑和JasStat信號轉導途徑的調控。Toll途徑和Imd途徑都能導致AMPs(antimicrobialpeptides)的轉錄，一些AMPs對某一途徑是特異的，其他抗菌肽的轉錄依賴兩種信號轉導途徑激活，他們都通過NFκB轉

8、錄因子來激活，Toll途徑激活Dsal和Dif蛋白，而Imd途徑激活Relish蛋白。真菌感染則激活Toll信號途徑。Toll蛋自家族最早是從果蠅中發(fā)現(xiàn)的一類跨膜蛋白受體，具有典型的膜外亮氨酸富集區(qū)和膜內TIR結構域(Tollinterleukin1receptdomain)。根據發(fā)育階段不同，Toll信號途徑能激活兩個NFκB樣蛋白：Dif蛋白和Dsal蛋白。Dif蛋白是在受到微生物感染時被激活，調控抗菌肽基因轉錄表達；而Dsal蛋白