AChE在水稻抗性诱导的褐飞虱凋亡中肠细胞中的定位及表达

【目的】褐飞虱Nilaparvata lugens是水稻的重要害虫之一。本研究旨在了解水稻品种抗性诱导的褐飞虱中肠细胞凋亡与细胞中乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,ACh E)的关系。【方法】从4龄Ⅰ型褐飞虱若虫中肠组织分离原代细胞,用不同抗性的水稻幼苗汁液处理第一代继代细胞,利用TUNEL染色法检测细胞的凋亡情况,再分别利用免疫组织化学和荧光定量PCR技术对ACh E进行亚细胞定位和检测其表达水平的变化。【结果】在对照组(未处理)细胞中,检测不到代表凋亡细胞核的绿色荧光,而免疫组化后阳性反应颜色很浅,表明细胞中存在ACh E的本底水平表达。感虫水稻品种TN1幼苗汁液处理细胞中,细胞的凋亡率为8%,抗性水稻B5幼苗汁液处理的细胞中有65%的细胞发生凋亡;而抗性水稻TKM-6幼苗汁液处理的细胞中则有85%的细胞发生凋亡。免疫组化的检测结果表明,所有凋亡的细胞中都存在ACh E的积累,且主要分布在细胞质中;ACh E在凋亡后期并不迁入凋亡小体中,而是集中在细胞核附近。荧光定量PCR检测表明,TKM-6,B5和TN1幼苗汁液处理的细胞中ACh E的表达量分别为对照细胞的29.9,18.4和8倍,该结果与细胞水平上免疫组化的检测结果一致。【结论】本研究结果证实了水稻品种抗性与其诱导的中肠细胞凋亡率呈正相关,且凋亡细胞的细胞质中存在ACh E的积累。这些发现为揭示ACh E在褐飞虱与水稻的互作中的功能、促进抗性水稻新品种的选育及开发新的褐飞虱防治措施提供了一定的参考信息。

Location and expression of AChE in apoptotic midgut cells of Nilaparvata lugens (Hemiptera: Delphacidae) induced by host rice resistance