家蚕线粒体和EcR凋亡通路应答BmNPV侵染机理研究

Bombyx mori nucleopolyhedrovirus (BmNPV) is one of the critical silkworm pathogens with double-stranded DNA. Apoptosis, an effective innate immunity, plays an important role in resistance to BmNPV infection. Based on the analysis of transcriptomic data of different resistant silkworm strains infected with BmNPV, we found that genes related to mitochondrial- and EcR apoptotic pathways had significant response to BmNPV infection, but the molecular mechanism is still unclear. To further clarify the molecular mechanism, firstly, the possible roles of these selected genes in response to BmNPV infection and apoptosis are analyzed in this project. Secondly, these selected apoptotic genes are knocked out and over-expressed in BmN cells to verify their roles, including the variation of related upstream and downstream genes in apoptotic pathway, the effects of corresponding BmN cell on BmNPV infection and apoptosis. Moreover, the corresponding transgenic silkworm strains are constructed to further specify the functions of apoptotic genes in response to BmNPV. Finally, the mechanism of silkworm mitochondrial- and EcR apoptotic pathway in response to BmNPV infection are clarified, which can provide data support for clarifying the mechanism of silkworm resistance to BmNPV infection and theoretical reference for protecting silkworm from BmNPV infection.

家蚕核型多角体病毒（BmNPV）是一种严重危害养蚕业的双链DNA病毒。细胞凋亡作为先天免疫方式在家蚕抗BmNPV侵染过程中发挥重要作用。申请人通过对不同抗性家蚕品系感染BmNPV前后中肠转录组数据筛选分析，发现线粒体和EcR细胞凋亡通路相关基因表现出明显应答BmNPV侵染的现象，但其分子机制尚不明确。为分析线粒体和EcR细胞凋亡通路应答BmNPV入侵的机制，本项目首先明确候选凋亡通路相关基因在转录水平上应答BmNPV侵染和细胞凋亡中的作用，其次在细胞水平对候选凋亡基因分别进行敲除和过表达，分析目的基因被敲除和过表达后对其上下游基因表达、BmNPV侵染以及细胞凋亡的影响。进一步通过构建转基因家蚕品系，分析目的基因被敲除后对家蚕抗性以及其上下游基因表达的影响。基于以上研究，揭示家蚕线粒体和EcR凋亡通路应答BmNPV侵染的分子机理，为阐明家蚕抗病分子机理提供数据支撑，为蚕病防治提供理论参考。

家蚕核型多角体病毒（BmNPV）是一种严重危害养蚕业的双链DNA病毒，每年都会造成严重经济损失。研究表明细胞凋亡在家蚕抗病毒侵染中发挥重要作用，本项目前期研究发现家蚕线粒体凋亡和EcR凋亡通路关键基因与病毒侵染密切相关，但其中的分子调控机制尚未见报道。本项目首先明确候选通路关键基因与病毒侵染间的关系，在此基础上采用RNAi和过表达在细胞水平研究候选基因在病毒侵染中的作用，再结合细胞凋亡抑制剂和诱导剂进一步明确候选基因应答病毒侵染与细胞凋亡通路间的关系。结果表明线粒体凋亡通路中Bmcytc，BmApaf-1，BmNc和Bmcas-1以及EcR凋亡通路中BmEcR和Bmcas-1均是通过激活凋亡通路参与抑制病毒侵染，且存在正相关调控关系。但是，BmE74A具有促进病毒侵染的作用，对BmMdm2和Bmp53均有调控作用，可能与p53通路有关。这些研究结果为阐明家蚕抗病分子机理提供数据支撑，为蚕病防治提供理论支撑，为害虫防治提供数据参考。