论文部分内容阅读
红棕象甲Rhynchophorus ferrugineusOlivier(RPW)是严重危害棕榈科植物的一种外来毁灭性害虫。研究发现,许多重要的农林害虫(包括RPW)肠道内栖居着丰富的细菌群落,而且肠道菌群在它们的生活史中扮演重要角色。然而,害虫如何耐受与调控肠道菌群维持共生关系的机制尚不清楚。大多数肠道细菌可以释放肽聚糖(PGN),而PGN正是昆虫区分“异己”并激活免疫应答的重要抗原。本研究旨在阐明具有酰胺酶活性的肽聚糖识别蛋白(PGRP),RfPGRP-LB,在该害虫的肠道菌群稳态维持中的作用机理。保守结构域分析发现,RfPGRP-LB是一种含有典型PGRP结构域的分泌蛋白,而且具有酰胺酶活性必需的五个保守氨基酸残基,表明RfPGRP-LB是一种降解PGN的PGRP。RT-qPCR检测表明,RfPGRP-LB在肠道中的转录水平显着高于其他组织,而且大肠杆菌的注射感染能够明显诱导RfPGRP-LB的表达。体外功能分析证实,重组表达rRfPGRP-LB明显抑制大肠杆菌的生长,这说明RfPGRP-LB是具有杀菌活性。干扰RfPGRP-LB基因后,喂食感染的绿色荧光标记大肠杆菌在红棕象甲肠道中的定殖数量显著减少;在未感染的情况下,靶基因被沉默的红棕象甲肠道菌群的数量明显少于对照组,而且肠道菌群的结构组成也发生了显著的改变。RT-qPCR检测发现,靶基因沉默幼虫肠道中的抗菌肽attacin表达量明显高于对照组。因此,我们的研究证实RfPGRP-LB不仅能够通过降解肠道内的PGN而避免肠道免疫的过度激活,而且也能够抑制细菌的生长来维持健康的肠道菌群稳态以促进红棕象甲的正常生长发育。