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本文以红褐斑腿蝗Diabolocatantops pinguis为研究对象,通过包囊黑化能力分析、血淋巴酚氧化酶(PO)和溶菌酶活性测定等手段,对不同发育阶段、不同温度处理下、不同季节及繁殖期间的红褐斑腿蝗免疫活性进行了研究;并利用RT-PCR法克隆了红褐斑腿蝗酚氧化酶基因PPO1和PPO2,对PPO2进行了序列分析,还通过RT-PCR法对PPO1和PPO2在红褐斑腿蝗11种组织中的分布进行了研究。研究结果如下: 1.不同龄期红褐斑腿蝗PO活性随龄期的增长而增高,溶菌酶活性变化差异不大,1至4龄血淋巴蛋白含量变化差异不显著,且明显高于5龄和成虫。结果显示其免疫能力也随龄期增加而增强。 2.研究了不同温度处理及不同季节红褐斑腿蝗的免疫活性变化,实验结果表明:为12月、1月和2月即冬季免疫活性最低;夏末(7月及8月)免疫活性也较低;而春季(3月、4月及5月)、初夏(6月)和秋季(9月、10月及11月)免疫活性很高。且交配时期免疫活性有性别差异,表现为雌性高于雄性。不同温度处理下,光照、湿度及营养水平统一,其免疫活性变化规律表明该蝗虫在25℃时整体免疫活性最高。 3.研究了红褐斑腿蝗繁殖期间免疫活性变化,结果表明:雄性在免疫与繁殖之间存在权衡,其免疫活性随交配次数增加而降低;雌蝗酚氧化酶在卵巢发育初期活性提高,但其后酚氧化酶活性随卵巢进一步发育反而下降,而当卵巢发育到 V级时,酚氧化酶活性又迅速提高。溶菌酶活性具有类似的变化趋势。 4.酚氧化酶是昆虫体液免疫中一个重要的免疫因子,通过 RT-PCR技术,克隆了红褐斑腿蝗酚氧化酶基因PPO2的全长cDNA和PPO1的大部分片段。PPO2基因(FJ598046) cDNA长度为2445bp,开放阅读框为2076bp,编码691个氨基酸残基。预测PPO2基因编码蛋白质的等电点(pI)和分子量(Mw)分别为:10.25和79.465KDa。红褐斑腿蝗与东亚飞蝗Locusta migratoria、野桑蚕 Bombyx mandarina及家蚕Bombyx mori等昆虫PPO2基因都具有相似的2个高度保守的铜离子结合位点,位点内包含6个保守的组氨酸残基。采用BLASTP同源序列搜索结果表明,红褐斑腿蝗PPO2与其它真核生物的PPO2有着较高的同源性(60%-92%)。将红褐斑腿蝗与昆虫其它13个物种的PPO氨基酸序列进行多序列比对分析结果显示:昆虫中,PPO2或PPO1基因的同源性很低,而相同基因不同物种之间的同源性较高,与PPO1的同源性较低。不论PPO2还是PPO1基因,红褐斑腿蝗与东亚飞蝗之间的同源性最高,达到92%和57%。通过系统进化分析,结果也表明红褐斑腿蝗与东亚飞蝗的亲缘关系最近。 5.通过RT-PCR技术研究了红褐斑腿蝗PPO1和PPO2基因在11种组织中的分布情况,结果表明PPO1和PPO2基因在不同组织中的表达有较大差异,表明PPO1和PPO2基因在红褐斑腿蝗的生命活动中可能行使着不同的功能。