丝氨酸蛋白酶抑制剂Serpin1对绿僵菌侵染飞蝗的影响

摘要

丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serpins)是昆虫体内一类非常重要的蛋白酶抑制剂,具有调节昆虫免疫反应的功能。为研究Serpin1对绿僵菌Metarhizium anisopliae侵染飞蝗Locusta migratoria的影响,从飞蝗体内克隆了serpin1基因,经原核表达获得Serpin1蛋白;以飞蝗为试虫,通过饵剂饲喂的方法,测定了Serpin1蛋白对绿僵菌菌株IMI330189毒力的影响,并检测了绿僵菌IMI330189单独处理、Serpin1单独处理、绿僵菌IMI330189与Serpin1混合处理情况下飞蝗体内保护酶POD和SOD的活力。结果表明,在Serpin1与绿僵菌IMI330189混合饲喂3 d后,飞蝗的累计死亡率开始低于绿僵菌单独处理;到第8 d,绿僵菌IMI330189单独处理飞蝗累计死亡率达到100%,而Serpin1与绿僵菌IMI330189混合处理累计死亡率为84.31%,两者之间差异显著。POD和SOD酶活力测定结果显示,绿僵菌IMI330189单独处理时飞蝗体内的POD活力在第2 d和第3 d较对照组显著升高,而在第5 d较对照组显著下降;绿僵菌IMI330189与Serpin1混合处理后飞蝗体内的POD活力在第3 d和第5 d较对照组和绿僵菌处理组显著升高,而在第1 d显著低于对照组和绿僵菌处理组。绿僵菌IMI330189单独处理及绿僵菌IMI330189与Serpin1混合处理时,飞蝗体内的SOD活力在第1 d、第3 d和第5 d较对照组显著升高,在第2 d时较对照显著降低,且绿僵菌IMI330189与Serpin1混合处理组在第2 d和第3 d时较绿僵菌IMI330189单独处理组显著升高。上述研究结果表明Serpin1能够通过调节飞蝗体内POD和SOD的活性,有效抑制绿僵菌IMI330189对飞蝗的侵染。本研究为揭示Serpin1的生理功能奠定了基础。