稻纵卷叶螟转录因子Cnc C对杆状病毒Cnme GV感染的响应及功能

作者：张楠; 韩光杰; 刘琴; 李传明; **杭; 陆玉荣; 夏杨; 徐健^*

来源：中国农业科学, 2023, 56(13): 2491-2503.

• 稻纵卷叶螟
• 稻纵卷叶螟颗粒体病毒
• CncC转录因子
• 氧化应激
• 抗氧化基因
• 杆状病毒

【目的】研究稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)转录因子CncC(Cap‘n’Collar Isoform C)及其调控的抗氧化酶基因在抗稻纵卷叶螟颗粒体病毒(Cnaphalocrocis medinalis granulovirus,CnmeGV)感染中的作用，进一步丰富昆虫抗杆状病毒感染的免疫调控机制研究。【方法】使用RT-PCR克隆得到稻纵卷叶螟CncC(CmCncC)cDNA全长序列并分析其蛋白结构；以106 OB/mL浓度的CnmeGV或同浓度的CnmeGV和1 mmol·L-1 CncC抑制剂——ML385混合液饲喂稻纵卷叶螟3龄幼虫，感染后6—48 h取样，分析ML385对CnmeGV诱导的稻纵卷叶螟丙二醛(MDA)含量变化的影响，同时采用RT-qPCR分析病毒DNA复制水平、稻纵卷叶螟CmCncC、谷胱甘肽过氧化物酶-3(glutathione peroxidase-3,GPx-3)、锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,Mn-SOD)和硫氧还蛋白过氧化物酶(thioredoxin peroxidase,TPx)等基因的表达水平，并每隔24 h统计幼虫死亡数，绘制10 d内幼虫的Kaplan-Meier生存曲线。使用1 mmol·L-1 ML385或1 mmol·L-1 ML385和200μg·mL-1抗氧化剂N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)混合液饲喂感染的幼虫，使用RT-qPCR分析不同时间病毒DNA复制水平。【结果】CmCncC cDNA全长为3 404 bp，包括321 bp的5′-UTR,847 bp的3′-UTR和2 211 bp的ORF，编码一个长度为736 aa的蛋白，预测蛋白质分子质量为75.8 kDa。稻纵卷叶螟感染CnmeGV后丙二醛含量在感染的前12 h内显著上调，随后在24 h恢复到正常水平，而在48 h低于对照组。病毒感染导致CmCncC在12、24和48 h显著上调表达，分别为对照组的1.56、2.16和2.63倍，NAC处理显著降低了CnmeGV诱导的CmCncC表达上调的倍数，分别降低至对照组的48.12%、59.83%和56.32%。ML385处理导致病毒基因拷贝数在12和24 h分别增至对照组的1.79和1.76倍，同时导致稻纵卷叶螟感染CnmeGV 10 d后的死亡率显著升高，从单CnmeGV处理组的73.33%升至94.14%，而NAC处理能够减轻由于CncC抑制导致的病毒基因拷贝数的上调。CnmeGV感染分别导致GPx-3表达量在感染后48 h上调至对照组的3.68倍，Mn-SOD表达量在12、24和48 h分别上调至对照组的1.73、2.62和2.77倍，TPx表达量在12和24 h分别上调至对照组的1.76和2.10倍，但48 h恢复至对照组水平。使用NAC或CncC抑制剂处理感病幼虫发现，GPx-3、Mn-SOD和TPx对CnmeGV感染的响应被显著削弱。【结论】CmCncC介导了CnmeGV感染诱导的GPx-3、Mn-SOD和TPx上调表达，降低CnmeGV感染导致的氧化应激，从而限制病毒在其体内的复制并降低氧化损伤。

• 单位
  江苏里下河地区农业科学研究所