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罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)又被称为马来西亚大虾,目前已成为我国重要的养殖虾类之一。原产于东南亚地区,主要在淡水或咸淡水水域中生存,具有生长迅速、营养价值高等优点[1]。但长时间的病害问题对罗氏沼虾产业发展造成很大限制,而虾类主要依靠先天免疫来抵御病害入侵。因此研究其先天免疫机制可以为罗氏沼虾的病害防控提供参考。本研究探讨了罗氏沼虾三种Toll样受体基因(Toll-like receptors,TLRs)的生理功能,为罗氏沼虾的免疫研究提供一定基础。具体研究如下:(1)实验通过对罗氏沼虾注射0.4μg/g、0.8μg/g和1.2μg/g(siRNA/体质量)三种剂量小干扰RNA(Short-interfering RNAs,siRNA)将MrTLR1、MrTLR2和MrTLR3三种TLR基因分别沉默。并采用荧光定量PCR技术对这三种Toll样受体基因在注射siRNA后0h、6h、12h、24h和48h鳃组织中的相对表达量进行分析,结果显示1.2μg/g组为最适干扰剂量。罗氏沼虾MrTLR1沉默后24h以及48h体内髓样分化因子88基因(MyD88)、甲壳素基因(Crustin)和抗脂多糖因子基因(ALF)在血淋巴中的表达量相对于注射前均显著下降,同时MrTLR2在鳃中的相对表达量上升;将MrTLR2沉默后,MyD88以及Crustin在血淋巴中的相对表达量明显下降;而在沉默MrTLR3后,免疫缺陷同系物基因(IMD)在鳃中的相对表达量显著上升,同时ALF在血淋巴中的相对表达量显著上升,此外三种TLR基因的沉默对酚氧化酶原基因(pro PO)的表达没有影响。研究结果表明MrTLR1和MrTLR2可调控MyD88以及抗菌肽的表达;而MrTLR3不仅参与Toll信号通路调控,同时也可能影响IMD信号通路。(2)实验通过给罗氏沼虾注射siRNA将MrTLR1、MrTLR2和MrTLR3三种TLR基因分别沉默,并在注射后的24h对罗氏沼虾进行WSSV或者溶藻弧菌感染注射,利用荧光定量PCR技术检测其在注射病原微生物24h以及48h后血淋巴或鳃组织中免疫相关基因的相对表达量进行分析,结果显示在WSSV以及溶藻弧菌的感染下,对照组MyD88的相对表达量均出现了显著上升,而将MrTLR1沉默后,MyD88的表达量被显著抑制,同样沉默MrTLR2也出现了相同情况,只有在沉默MrTLR3时,MyD88的表达没有产生明显影响;沉默MrTLR1后,感染WSSV 48h后ALF的相对表达量显著低于对照组,同时Crustin的相对表达量在感染后24h和48h都明显低于对照组,而注射溶藻弧菌后,ALF和Crustin的表达量相较于对照组并没有被显著抑制;沉默MrTLR2后Crustin的表达量也出现了类似的情况,沉默三种MrTLR后IMD的表达量在感染WSSV或溶藻弧菌之后均显著高于对照组;在注射WSSV后,沉默MrTLR1组的累积死亡率明显高于其他组,高达57%;而溶藻弧菌感染组,沉默MrTLR2组的累积死亡率明显高于其他组,高达53%。研究结果表明MrTLR1和MrTLR2可调控MyD88以及抗菌肽的表达;三种TLRs与IMD信号通路存在关联;推测MrTLR1在病毒性免疫防御中发挥主要作用,MrTLR2针对细菌感染作用更大。(3)实验通过分子克隆技术得到了罗氏沼虾MyD88基因的片段序列,进行了序列分析以及系统进化分析,分析测定了MyD88基因在罗氏沼虾各组织器官中的表达情况。结果显示,MyD88基因在罗氏沼虾体内肌肉、心脏、胃、眼柄、鳃、肝胰腺、肠以及血淋巴组织中均有表达,其中在鳃和血淋巴中的相对表达量最高,是肌肉中表达量的三倍,可能是因为鳃和血淋巴都是虾的主要免疫器官,而MyD88作为一种重要的免疫基因在免疫器官中表达量更高。为本实验室后续深入研究罗氏沼虾MyD88基因的生理功能提供研究基础。