斜紋夜蛾（Spodoptera litura, S. litura）是來(lái)源于印度的谷物類害蟲(chóng)，屬鱗翅目類昆蟲(chóng)，目前在多個(gè)國(guó)家都有廣泛的分布。核型多角體病毒（nucleopolyhedrovirus, NPV）可寄生于鱗翅目昆蟲(chóng)的血、脂肪、氯管、皮肢等細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)發(fā)育，對(duì)其產(chǎn)生致命影響。然而由于缺乏參考基因組序列以及轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，以致迄今為止，并未有關(guān)于斜紋夜蛾核型多角體病毒（SpltNPV）侵染斜紋夜蛾細(xì)胞時(shí)細(xì)胞內(nèi)早期變化的報(bào)道。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)糧食安全也產(chǎn)生了較大的威脅。本研究中，研究者對(duì)18h侵染循環(huán)的宿主斜紋夜蛾細(xì)胞進(jìn)行鏈特異性轉(zhuǎn)錄組測(cè)序（Strand-specific RNA sequencing, RNA-seq），序列拼接后得到99180個(gè)非重復(fù)序列。在整個(gè)侵染過(guò)程中，有超過(guò)2000個(gè)斜紋夜蛾基因被顯著性差異調(diào)控。在侵染6 小時(shí)后（hours post infection, hpi），病毒mRNA水平開(kāi)始急劇增加，且該現(xiàn)象在剩余的侵染過(guò)程中一直存在。根據(jù)對(duì)表達(dá)基因變化的歸類分析，研究人員將目光聚焦在與脅迫反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、代謝酶、宿主細(xì)胞天然免疫系統(tǒng)相關(guān)的基因上。他們發(fā)現(xiàn)一小簇與宿主脅迫反應(yīng)相關(guān)，尤其在6 hpi時(shí)發(fā)現(xiàn)的62個(gè)基因顯著性差異表達(dá)，分別包含了酶、配體、受體相關(guān)基因。在18hpi的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，有104個(gè)功能基因在從0 hpi到18 hpi連續(xù)不斷的發(fā)生顯著的變化，其中包括3個(gè)SL221功能基因和81個(gè)病毒基因，例如：四次穿膜蛋白及iap 基因。這些對(duì)被桿狀病毒侵染早期階段的宿主調(diào)控基因的研究將為今后利用該病毒作為有效的殺蟲(chóng)劑提供重要的依據(jù)。 該研究中連特異性轉(zhuǎn)錄組測(cè)序服務(wù)由上海伯豪生物技術(shù)有限公司提供。

重要結(jié)果

GO分析

COG注釋

火山圖及韋恩圖

差異表達(dá)基因GO分析

qRT-PCR驗(yàn)證RNA-seq結(jié)果

小結(jié)

該研究讓我們很好的認(rèn)識(shí)了SpltNPV-G2病毒侵染斜紋夜蛾后所產(chǎn)生的細(xì)胞反應(yīng)，為今后更深入研究提供了潛在靶標(biāo)。研究者的數(shù)據(jù)主要揭示了病毒侵染細(xì)胞早期，宿主細(xì)胞所產(chǎn)生的防御反應(yīng)。廣義上來(lái)講，該研究為今后利用該病毒乃至其他桿狀病毒作為生物殺蟲(chóng)劑或者生物醫(yī)學(xué)及生物技術(shù)應(yīng)用提供了重要依據(jù)。

原文出處：
Qian Yu, Youhua Xiong, Jianliang Liu, Dongling Wen, Xiaohui Wu, Hanqi Yin. Transcriptome Analysis of the SL221 Cells at the Early Stage during Spodoptera litura Nucleopolyhedrovirus Infection. Plos One.2016.