泛素途径对烟粉虱传播双生病毒影响的研究
烟粉虱Bemisia tabaci（Aleyrodidae）主要通过传播双生病毒危害棉花、蔬菜和烟草等经济作物，在我国以番茄黄曲叶病毒（TYLCV）造成的危害最为严重，在我国十多个省份均造成严重危害。泛素-蛋白酶体系统是真核生物具有的普遍的内源蛋白质降解途径，参与调控多种生命活动，其中包括免疫系统的调节。在烟粉虱与TYLCV互作的过程中，泛素蛋白酶体系统也许起到了重要的作用。本研究通过qPCR及蛋白酶体特异性底物检测TYLCV对烟粉虱泛素-蛋白酶体相关基因表达量及蛋白酶体活性的影响，并通过抑制剂以及RNA沉默的方法抑制烟粉虱的泛素-蛋白酶体系统，探究泛素蛋白酶体系统在烟粉虱与双生病毒互作中的作用。本研究发现泛素-蛋白酶体系统参与了烟粉虱抗病毒作用，TYLCV能通过抑制烟粉虱的泛素-蛋白酶体系统来帮助自身的复制。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言（或绪论）3
1 材料与方法4
1.1 材料 4
1.2 方法 5
1.2.1 检测TYLCV侵染烟粉虱前后烟粉虱泛素蛋白酶体系统相关基因表达量5
1.2.2 检测TYLCV侵染烟粉虱前后烟粉虱免疫系统是否被激活7
1.2.3饲喂泛素蛋白酶系统的抑制剂9
1.2.4饲喂dsRNA抑制烟粉虱的泛素蛋白酶系统10
2 结果与分析11
2.1 TYLCV侵染烟粉虱前后烟粉虱泛素蛋白酶体系统相关基因表达量11
2.2检测TYLCV侵染烟粉虱前后烟粉虱免疫系统是否被激活12
2.3饲喂泛素蛋白酶系统的抑制剂13
2.4饲喂dsRNA抑制烟粉虱的泛素蛋白酶体系统14
3 讨论15
致谢15
参考文献16
泛素途径对烟粉虱传播双生病毒影响的研究
引言
引言：烟粉虱Bemisia tabaci （Aleyrodidae）属半翅目，粉虱科，广泛分布于全球90多个国家和地区，主要危害棉花、蔬菜和烟草等经济作物（Brown et al., 1995）。烟粉虱是一个包括至少36个 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
隐种的物种复合体（Species complex），其中极具入侵性的Middle EastAsia Minor 1（MEAM 1）隐种，即“B型烟粉虱”和Mediterranean（MED）隐种，即“Q型烟粉虱”，在近些年持续入侵，从起源地传播扩散至世界多个国家和地区，并在部分地区暴发成灾，给农业生产造成了巨大损失（De Barro et al., 2011)。烟粉虱危害方式主要有三种：1)以若虫、成虫刺吸植物韧皮部汁液，分泌蜜露诱发煤污病；2）取食植物时导致植物生理异常；3）传播多种植物病毒，其中以传播双生病毒引起的危害最为严重（Varma et al., 2011)。
双生病毒科（Geminiviridae）病毒是一类具有孪生颗粒状的植物单链环状DNA（single stranded DNA，ssDNA）病毒，病毒粒子为双联体结构，大小约18nm×30nm，无包膜 (Lazarowitz and Shepherd, 1992)。菜豆金黄花叶病毒属(Begomovirus)是双生病毒属中分布最广、种类最多、危害最大的一类病毒 (Fauquet et al., 2003; Jones, 2003)。近些年来，由于全球气候变暖、耕作制度的改变、昆虫介体世界性的传播以及国际贸易的增加，双生病毒已在全球广泛分布和流行 (NavasCastillo et al.,2011)。双生病毒在我国西南、华南、华东和华北地区的十多个省份也均有分布，严重危害了番茄、烟草等多种作物，并且这些病害持续蔓延并逐年加重 (周雪平 等, 2003；Rao et al., 2011；Macedo et al., 2015)。其中以TYLCV造成的危害最为严重，在浙江、上海、江苏、安徽、山东、河北、北京等地都造成严重危害，严重威胁我国整个番茄产业发展。
泛素蛋白酶体系统是真核生物具有的普遍的内源蛋白质降解途径，参与了细胞周期、基因表达、信号传导等几乎一切的生命活动。在寄主与病毒互作的过程中，泛素蛋白酶体系统扮演者多种多样的角色。一方面，寄主可以通过泛素蛋白酶体系统特异性的激活自身的免疫系统从而达到对抗病毒的目的（Kawai et al., 2006; Kuniyoshi et al., 2014）。另一方面，病毒可以编码一些蛋白来干扰寄主的泛素蛋白酶体系统，从而抑制寄主激活免疫及抗病毒反应。有的病毒甚至可以通过利用泛素蛋白酶体系统操控寄主的细胞周期，或是降解Argonaute等蛋白来摧毁寄主的抗病毒机制，从而帮助自身的侵染及复制（LozanoDurán et al., 2011）。在某些情况下，病毒自身的蛋白也可能被泛素化，但理论上病毒可以简单的通过突变单个氨基酸来避免被泛素化，因此这种被泛素化可能是病毒进化过程中形成的特殊机制，有利于病毒的（Camborde et al., 2010）。
在长期的对抗及进化中，为了能够顺利地侵染寄主，病毒大多可以回避甚至利用寄主的泛素蛋白酶体系统来帮助自身的增殖。但该系统在介体昆虫与植物病毒互作中的作用尚不明确。有研究发现水稻条纹病毒（Rice stripe virus, RSV）的非结构蛋白NS3可以通过与灰飞虱的蛋白酶体调节亚基的RPN3互作，从而抑制蛋白酶体的水解酶活性及介体的免疫反应（Xu et al., 2015）。
TYLCV以可循环方式通过烟粉虱传播，并可以在烟粉虱体内复制（Pakkianathan et al., 2015）。本研究通过qPCR及蛋白酶体特异性底物检测TYLCV对烟粉虱泛素蛋白酶体相关基因表达量及蛋白酶体活性的影响，并通过抑制剂以及RNA沉默的方法抑制烟粉虱的泛素蛋白酶体系统，探究泛素蛋白酶体系统在烟粉虱与双生病毒互作中的作用。本研究发现泛素蛋白酶体系统参与了烟粉虱抗病毒作用，TYLCV能通过抑制烟粉虱的泛素蛋白酶体系统来帮助自身的复制。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 供试昆虫
MEAM1 隐种烟粉虱是 2010 年 8 月在浙江温州蔬菜所采集所得（GenBank Acc. No.: 332577），在人工气候室内以棉花为寄主建立实验种群，并继代饲养。烟粉虱隐种实验种群维持在人工气候室中，室内环境条件为：温度 26±1℃，相对湿度 6080%，光照周期 L:D=14h:10h。
1．1．2 供试植物
棉花： Gossypium hirsutum，品种为浙棉 1793，由浙江大学作物研究所提供，待棉花长到 57 片真叶时，显微镜检查无虫、清水冲洗后方可用于后续实验。
番茄： Solanum lycopersicum，品种为合作 903，由上海番茄研究所提供，待番茄长到 34 片真叶时，接种病毒用于后续实验。
1．1．3 供试病毒
番茄黄曲叶病毒(TYLCV)侵染性克隆由浙江大学生物技术研究所构建并提供。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言（或绪论）3
1 材料与方法4
1.1 材料 4
1.2 方法 5
1.2.1 检测TYLCV侵染烟粉虱前后烟粉虱泛素蛋白酶体系统相关基因表达量5
1.2.2 检测TYLCV侵染烟粉虱前后烟粉虱免疫系统是否被激活7
1.2.3饲喂泛素蛋白酶系统的抑制剂9
1.2.4饲喂dsRNA抑制烟粉虱的泛素蛋白酶系统10
2 结果与分析11
2.1 TYLCV侵染烟粉虱前后烟粉虱泛素蛋白酶体系统相关基因表达量11
2.2检测TYLCV侵染烟粉虱前后烟粉虱免疫系统是否被激活12
2.3饲喂泛素蛋白酶系统的抑制剂13
2.4饲喂dsRNA抑制烟粉虱的泛素蛋白酶体系统14
3 讨论15
致谢15
参考文献16
泛素途径对烟粉虱传播双生病毒影响的研究
引言
引言：烟粉虱Bemisia tabaci （Aleyrodidae）属半翅目，粉虱科，广泛分布于全球90多个国家和地区，主要危害棉花、蔬菜和烟草等经济作物（Brown et al., 1995）。烟粉虱是一个包括至少36个 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
隐种的物种复合体（Species complex），其中极具入侵性的Middle EastAsia Minor 1（MEAM 1）隐种，即“B型烟粉虱”和Mediterranean（MED）隐种，即“Q型烟粉虱”，在近些年持续入侵，从起源地传播扩散至世界多个国家和地区，并在部分地区暴发成灾，给农业生产造成了巨大损失（De Barro et al., 2011)。烟粉虱危害方式主要有三种：1)以若虫、成虫刺吸植物韧皮部汁液，分泌蜜露诱发煤污病；2）取食植物时导致植物生理异常；3）传播多种植物病毒，其中以传播双生病毒引起的危害最为严重（Varma et al., 2011)。
双生病毒科（Geminiviridae）病毒是一类具有孪生颗粒状的植物单链环状DNA（single stranded DNA，ssDNA）病毒，病毒粒子为双联体结构，大小约18nm×30nm，无包膜 (Lazarowitz and Shepherd, 1992)。菜豆金黄花叶病毒属(Begomovirus)是双生病毒属中分布最广、种类最多、危害最大的一类病毒 (Fauquet et al., 2003; Jones, 2003)。近些年来，由于全球气候变暖、耕作制度的改变、昆虫介体世界性的传播以及国际贸易的增加，双生病毒已在全球广泛分布和流行 (NavasCastillo et al.,2011)。双生病毒在我国西南、华南、华东和华北地区的十多个省份也均有分布，严重危害了番茄、烟草等多种作物，并且这些病害持续蔓延并逐年加重 (周雪平 等, 2003；Rao et al., 2011；Macedo et al., 2015)。其中以TYLCV造成的危害最为严重，在浙江、上海、江苏、安徽、山东、河北、北京等地都造成严重危害，严重威胁我国整个番茄产业发展。
泛素蛋白酶体系统是真核生物具有的普遍的内源蛋白质降解途径，参与了细胞周期、基因表达、信号传导等几乎一切的生命活动。在寄主与病毒互作的过程中，泛素蛋白酶体系统扮演者多种多样的角色。一方面，寄主可以通过泛素蛋白酶体系统特异性的激活自身的免疫系统从而达到对抗病毒的目的（Kawai et al., 2006; Kuniyoshi et al., 2014）。另一方面，病毒可以编码一些蛋白来干扰寄主的泛素蛋白酶体系统，从而抑制寄主激活免疫及抗病毒反应。有的病毒甚至可以通过利用泛素蛋白酶体系统操控寄主的细胞周期，或是降解Argonaute等蛋白来摧毁寄主的抗病毒机制，从而帮助自身的侵染及复制（LozanoDurán et al., 2011）。在某些情况下，病毒自身的蛋白也可能被泛素化，但理论上病毒可以简单的通过突变单个氨基酸来避免被泛素化，因此这种被泛素化可能是病毒进化过程中形成的特殊机制，有利于病毒的（Camborde et al., 2010）。
在长期的对抗及进化中，为了能够顺利地侵染寄主，病毒大多可以回避甚至利用寄主的泛素蛋白酶体系统来帮助自身的增殖。但该系统在介体昆虫与植物病毒互作中的作用尚不明确。有研究发现水稻条纹病毒（Rice stripe virus, RSV）的非结构蛋白NS3可以通过与灰飞虱的蛋白酶体调节亚基的RPN3互作，从而抑制蛋白酶体的水解酶活性及介体的免疫反应（Xu et al., 2015）。
TYLCV以可循环方式通过烟粉虱传播，并可以在烟粉虱体内复制（Pakkianathan et al., 2015）。本研究通过qPCR及蛋白酶体特异性底物检测TYLCV对烟粉虱泛素蛋白酶体相关基因表达量及蛋白酶体活性的影响，并通过抑制剂以及RNA沉默的方法抑制烟粉虱的泛素蛋白酶体系统，探究泛素蛋白酶体系统在烟粉虱与双生病毒互作中的作用。本研究发现泛素蛋白酶体系统参与了烟粉虱抗病毒作用，TYLCV能通过抑制烟粉虱的泛素蛋白酶体系统来帮助自身的复制。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 供试昆虫
MEAM1 隐种烟粉虱是 2010 年 8 月在浙江温州蔬菜所采集所得（GenBank Acc. No.: 332577），在人工气候室内以棉花为寄主建立实验种群，并继代饲养。烟粉虱隐种实验种群维持在人工气候室中，室内环境条件为：温度 26±1℃，相对湿度 6080%，光照周期 L:D=14h:10h。
1．1．2 供试植物
棉花： Gossypium hirsutum，品种为浙棉 1793，由浙江大学作物研究所提供，待棉花长到 57 片真叶时，显微镜检查无虫、清水冲洗后方可用于后续实验。
番茄： Solanum lycopersicum，品种为合作 903，由上海番茄研究所提供，待番茄长到 34 片真叶时，接种病毒用于后续实验。
1．1．3 供试病毒
番茄黄曲叶病毒(TYLCV)侵染性克隆由浙江大学生物技术研究所构建并提供。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/nongxue/zwbh/381.html
