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苹果蠹蛾(Cydia pomonella L.)是危害严重的世界性分布入侵害虫之一，对世界各地的苹果、梨等水果造成了巨大的经济损失。颗粒体病毒(granulosis virus， CpGV)制剂大量地应用于苹果蠹蛾的控制。但是近年来发现，苹果蠹蛾对CpGV病毒产生了高达上万倍的抗性，是鳞翅目昆虫对杆状病毒产生抗性的第一个田间案例。其抗性发生迅速，效应持久，严重影响了苹果蠹蛾的有效防治。丝氨酸蛋白酶抑制剂(serpin)负调控蛋白酶介导的一系列生命进程，在昆虫的先天免疫反应中起到重要作用。近期研究报道serpin在昆虫抗病毒方面起到重要的作用。本研究围绕苹果蠹蛾敏感品系和抗性品系中差异表达的serpin基因的表达监测及功能验证，利用苹果蠹蛾转录组和基因组数据，筛选得到7个差异表达的serpin基因，其中1个serpin基因与抗病毒相关，利用荧光定量PCR技术，进一步分析了7个serpin基因在苹果蠹蛾2个品系不同组织和不同发育时期中的相对表达量，感染病毒后在2个品系中的相对表达量，最后采用RNAi技术对serpin1基因的功能进行了初步验证。主要结果如下：
1)苹果蠹蛾差异表达的serpin基因的表达量分析
荧光定量PCR检测结果显示，serpin77Ba、serpin2、serpin4、serpin88Ea、serpin10、serpin1和serpin32基因在苹果蠹蛾敏感品系和抗性品系中不同组织(头部、表皮、中肠、脂肪体、血淋巴、唾液腺、精巢和马氏管)和不同发育时期(一龄幼虫、二龄幼虫、三龄幼虫、四龄幼虫、五龄幼虫、蛹、雌雄虫、雄成虫)均有不同程度的表达。serpin77Ba、serpin2、serpin4、serpin88Ea和serpin32在2个品系头部和表皮中的表达量最高，serpin2和serpin32在精巢中高表达，serpin1在2个品系中的脂肪体组织中表达量显著高于其他组织。
2)感染病毒后serpin基因在2个品系中的表达量分析
荧光定量PCR检测结果显示，苹果蠹蛾serpin77Ba、serpin2、serpin4、serpin88Ea、serpin10、serpin1和serpin32基因在苹果蠹蛾2个品系感染病毒后的表达量有显著差异，其中serpin1在敏感品系和抗性品系病毒侵染48h后的表达量变化完全相反，在敏感品系中上调表达，而在抗性品系中下调表达，推测serpin1在抗性品系抗病毒过程中发挥负调控作用。
3)苹果蠹蛾serpin1基因功能验证
利用RNAi干扰技术对苹果蠹蛾serpin1基因进行功能验证。RNAi结果发现serpin1基因表达量降低能显著抑制granulin病毒基因的表达，从而使苹果蠹蛾在遇到病毒侵染时存活率提高。对注射dsRNA的苹果蠹蛾存活率进行生物学测定，发现注射dsRNA后苹果蠹蛾敏感品系存活率提高，与注射dsEGFP的对照组有显著性差异。表明serpin1基因在苹果蠹蛾抗病毒过程中发挥重要的调控作用。
本研究明确了苹果蠹蛾敏感品系和抗性品系差异表达的serpin1基因关键调控基因及其功能，丰富了serpin在生物体中调控理论，并为了解serpin基因在昆虫抗病毒过程中的作用机制提供理论依据。
1)苹果蠹蛾差异表达的serpin基因的表达量分析
荧光定量PCR检测结果显示，serpin77Ba、serpin2、serpin4、serpin88Ea、serpin10、serpin1和serpin32基因在苹果蠹蛾敏感品系和抗性品系中不同组织(头部、表皮、中肠、脂肪体、血淋巴、唾液腺、精巢和马氏管)和不同发育时期(一龄幼虫、二龄幼虫、三龄幼虫、四龄幼虫、五龄幼虫、蛹、雌雄虫、雄成虫)均有不同程度的表达。serpin77Ba、serpin2、serpin4、serpin88Ea和serpin32在2个品系头部和表皮中的表达量最高，serpin2和serpin32在精巢中高表达，serpin1在2个品系中的脂肪体组织中表达量显著高于其他组织。
2)感染病毒后serpin基因在2个品系中的表达量分析
荧光定量PCR检测结果显示，苹果蠹蛾serpin77Ba、serpin2、serpin4、serpin88Ea、serpin10、serpin1和serpin32基因在苹果蠹蛾2个品系感染病毒后的表达量有显著差异，其中serpin1在敏感品系和抗性品系病毒侵染48h后的表达量变化完全相反，在敏感品系中上调表达，而在抗性品系中下调表达，推测serpin1在抗性品系抗病毒过程中发挥负调控作用。
3)苹果蠹蛾serpin1基因功能验证
利用RNAi干扰技术对苹果蠹蛾serpin1基因进行功能验证。RNAi结果发现serpin1基因表达量降低能显著抑制granulin病毒基因的表达，从而使苹果蠹蛾在遇到病毒侵染时存活率提高。对注射dsRNA的苹果蠹蛾存活率进行生物学测定，发现注射dsRNA后苹果蠹蛾敏感品系存活率提高，与注射dsEGFP的对照组有显著性差异。表明serpin1基因在苹果蠹蛾抗病毒过程中发挥重要的调控作用。
本研究明确了苹果蠹蛾敏感品系和抗性品系差异表达的serpin1基因关键调控基因及其功能，丰富了serpin在生物体中调控理论，并为了解serpin基因在昆虫抗病毒过程中的作用机制提供理论依据。