家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus, BmNPV)病是世界养蚕业一种重大的传染疾病, 该病引起的蚕茧损失占蚕病引起损失总数的60%以上, 长期以来对这种病毒病的防治还没有很好的解决方法。 各国研究人员在寻找抗性基因、阐述抗性机制以及通过传统育种或者转基因构建抗BmNPV家蚕等方面进行了很好的尝试, 也取得了一定的成果。
近期来自江苏大学生命科学学院等处的研究人员将最新的家蚕抗BmNPV的研究结果进行归纳和整理, 尝试对其可能的分子机制进行探讨, 并对现有的研究结果进行深入挖掘, 希望有助于家蚕抗病分子机制的深入研究。
昆虫与脊椎动物相比缺少获得性免疫系统 , 但其拥有与哺乳动物类似的固有免疫系统, 并且也已经成为固有免疫研究的良好模型。 此外, 昆虫还进化出了一些特殊的方式来应对外源微生物的入侵。
昆虫对于细菌和真菌的感染研究得较为深入, 近年来对病毒的免疫机制研究也取得了一些进展, 但了解还比较有限。 家蚕是重要的经济昆虫。 随着家蚕基因组的公布和基因组精细图的完善, 家蚕也越来越成为一种重要的模式昆虫。
家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus, BmNPV)是一种基因组为128 kb左右的双链环状DNA病毒, 家蚕感染BmNPV后表现为体躯肿胀, 最后化脓而死, 整个过程十分剧烈且迅速, 传染性极强。 家蚕核型多角体病毒病( 俗称血液型脓病) 一直是养蚕业危害最严重的病害, 引起的蚕茧损失占蚕病引起损失的60%以上, 尤其是在世界热带和温带地区以及我国夏秋蚕期, 该病影响尤为严重, 目前还没有较好的方法和药物可以对该病毒病进行控制。
20 世纪50~60 年代对BmNPV的发病机制有过一些争论, 日本学者首先提出了BmNPV的― 病毒自生论‖, 认为家蚕基因组的突变形成含有病毒原的基因组, 在一定条件下诱发开始合成病毒粒子, 这一理论也得到了其他学者的支持。 我国研究人员在进一步研究人工诱发BmNPV发病机制过程中, 提出极端环境或人工诱发使得家蚕处于一种应激状态从而感染微量病毒后发病的结论, 从而打破了病毒自生论的论断, 提出了科学的养蚕防病措施, 拉开了家蚕BmNPV 抗性研究的新纪元 。
从 BmNPV抗性家蚕的筛选, 到家蚕抗BmNPV 分子机制的研究逐渐深入 , 其中尤以陈克平研究组的研究最为广泛。 这篇文章总结了目前对家蚕抗BmNPV的研究, 对RNA、蛋白等水平的研究结果进行梳理, 并探讨其可能的分子机制。
同时文章也对FDD-PCR, SSH, 芯片分析以及蛋白质组方法得出的数据进行了分析 , 探讨了参与家蚕抗BmNPV的免疫途径和相关分子, 对抗菌肽、酚氧化酶级联、细胞凋亡等可能机制有了一定认识, 但对于热休克蛋白, 肌动蛋白等等途径和分子是怎样参与到抗BmNPV的过程中还不了解。 同时组学分析中还有一些数据目前还不能通过数据库鉴定, 有一些能够鉴定但是功能还未知, 这些信息还有待于数据库信息的进一步完善以及相关功能实验的验证来加深对家蚕抗BmNPV的认识。
作者表示，相信转基因技术结合新出现的CRISPER/Cas9, TALEN技术对目的基因进行敲除、干涉, 会对抗病毒分子的功能验证和作用机制的研究带来帮助。
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