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银鲫不同雌核生殖克隆系对鲫疱疹病毒的抗性差异分析及免疫受体DICP的表达与功能分析
高凡祥
Subtype博士
Thesis Advisor周莉
2018
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Place of Conferral中国科学院水生生物研究所
Abstract

异育银鲫是我国重要的水产养殖种类之一,然而近年来爆发的鲫疱疹病毒(Carassius auratus herpesvirus, CaHV) 严重影响了我国鲫鱼养殖产业的发展。我们实验室利用已建立的多种遗传标记,从欧亚大陆的银鲫天然种群中鉴别出众多不同的雌核生殖克隆系,并培育了多个具有优良性状的异育银鲫养殖新品种,如异育银鲫、高体型异育银鲫、异育银鲫“中科3号”等,但是这些雌核生殖克隆系对CaHV的抗病能力是否存在差异以及抗病机制目前仍不清楚。为了研究银鲫不同雌核生殖克隆系对CaHV的抗病能力差异,我们首先对异育银鲫主养品种“中科3号” (A+)、高产鲫新品种“中科5号” (F) 和一个野生雌核生殖克隆系H等三个克隆系进行了人工感染实验。结果显示这三个克隆系对CaHV存在明显的抗性差异,A+系对CaHV高度易感,而H系对CaHV抗性最强,F系为一个中等抗性的品系。随后,我们分别对三个克隆系患病个体和对照个体的头肾组织做了转录组比较分析。通过对三个克隆系共有差异表达基因的分析,我们发现银鲫通过激活干扰素系统和抑制补体系统来抵御CaHV的侵染。对各克隆系特异的差异表达基因分析结果则揭示了银鲫各克隆系特异的抗病毒免疫反应。抗病系H显著激活了干扰素系统基因和免疫球蛋白基因等,而易感系A+则显著上调表达了凋亡或坏死相关的基因,表明A+系未能抵御CaHV的入侵并导致组织细胞凋亡与坏死。然后,我们又比较分析了三个克隆系存活个体和对照个体的头肾组织转录组数据。在CaHV感染进入稳定阶段后,抗病系H依然激活了大量先天性免疫系统基因和获得性免疫系统基因,尤其是干扰素系统基因;中等抗病系F中许多先天性免疫系统基因上调表达,而大量获得性免疫系统基因则下调表达;在易感系A+中,大量先天性免疫系统基因,包括干扰素系统基因下调表达,而获得性免疫系统基因却上调表达。这些结果表明,易感系A+中未能激活干扰素抗病毒反应,可能是其易感CaHV的关键原因。接着我们克隆分析了在感染CaHV后显著高表达的DICP基因家族。DICP是一个新发现的硬骨鱼类特有的免疫受体基因家族,但是其功能未知。我们首先从银鲫三个克隆系中鉴定了DICP 28个家族成员。序列分析显示银鲫DICP分子具有高度的多态性和克隆系特异性。在感染CaHV后,DICP分子均显著上调表达,并且上调倍数与抗病能力呈负相关。功能分析发现过表达DICP可以显著抑制干扰素和viperin的启动子活性,并且脂质A及大肠杆菌脂质提取物均可以显著增强这种抑制效应。此外,DICP可以通过胞内的免疫受体酪氨酸抑制基序与SHP-1和SHP-2相互作用。这些结果表明银鲫DICP为抑制型免疫受体,通过胞外免疫球蛋白结构域特异性识别脂质A配体,并利用胞内的免疫受体酪氨酸抑制基序招募SHP-1和SHP-2等信号分子,传递抑制性信号,最终抑制干扰素以及干扰素诱导基因的表达。本研究分析了银鲫三个雌核生殖克隆系对CaHV的抗性差异及其免疫调控机制,并克隆了三个雌核生殖克隆系的DICP基因,分析了DICP基因的表达模式与基因功能,阐述了DICP基因的作用机制。这些发现将有助于我们了解银鲫的抗病毒免疫机制,同时也为银鲫的抗病育种工作提供了基础。

Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/39037
Collection学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
高凡祥. 银鲫不同雌核生殖克隆系对鲫疱疹病毒的抗性差异分析及免疫受体DICP的表达与功能分析[D]. 中国科学院水生生物研究所. 中国科学院水生生物研究所,2018.
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