基于转录组学分析家蚕金属羧肽酶基因BmMCP18对BmNPV的抗性机制OA北大核心CSTPCD

【目的】探究家蚕Bombyx mori肠道特异表达的金属羧肽酶基因BmMCP 18的功能及对外源病毒侵染的抵抗机制。【方法】构建敲除BmMCP18的家蚕BmMCP18KO(C18KO),对C18KO和对照组野生型家蚕(C18KOC)的5龄幼虫中肠以及感染家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus,BmNPV)的家蚕BmMCP18KO(C18KOV)和对照野生型(C18KOCV)的5龄幼虫中肠进行转录组测序;分析差异表达基因并进行GO功能注释和KEGG通路富集;利用qRT-PCR验证相关基因表达。【结果】与对照组C18KOC相比,C18KO有75个基因上调表达,303个基因下调表达。与对照组C18KOCV相比,C18KOV有96个基因上调表达,57个基因下调表达。C18KOC vs C18KO比较组差异表达基因显著富集的GO条目为细胞外空间、细胞表面、肽交联和突触靶标识别等。C18KOCV vs C18KOV比较组差异表达基因富集最显著的GO条目为跨膜转运蛋白活性。C18KO 5龄幼虫中肠转录组中免疫通路、碳水化合物和能量代谢通路相关基因的表达比C18KOC的显著下调,包括Toll和Imd通路及MAPK通路相关基因,而泛素介导的蛋白质水解通路相关基因表达比C18KOC的显著上调。C18KOV 5龄幼虫中肠转录组中的能量代谢基因的表达比C18KOCV的显著上调。qRT-PCR验证结果表明转录组数据可靠。【结论】BmMCP18的功能涉及家蚕中肠的细胞识别、免疫调节和能量代谢,可能是通过参与中肠细胞免疫反应、能量和物质供应,从而影响蚕体对外源病原侵染的抵抗能力。