蜱类是专性吸血的外寄生动物,传播多种人、畜疾病且具极强的繁殖力,对人类健康和畜牧业造成极大危害,在虫媒疾病中由蜱传播的病原体种类最多。蜱类生殖生理学是国际上研究的热点领域,其中卵黄发生及其调控是该领域的核心内容。本研究以长角血蜱Haemaphysalis longicornis孤雌生殖种群为研究对象,运用生物化学、分析化学、蛋白质组学、免疫学、高效液相色谱和气相色谱/质谱等现代生物学及其交叉学科的研究方法,在课题组前期对长角血蜱两性生殖种群卵黄发生深入研究的基础上,对其孤雌生殖种群卵黄蛋白(Vitellin, Vn)的理化性质、氨基酸组成与序列分析、卵黄原蛋白(Vitellogenin,Vg)合成组织定位与合成分泌动态、卵黄发生调控等进行研究,并与两性生殖种群卵黄发生进行比较,深入阐明长角血蜱卵黄发生及其调节机理,对于揭示蜱类生殖生物学规律、生理适应对策和调节机制具有重要意义。
Haemaphysalis longicornis;parthenogenesis;vitellogenesis;regulation factors;
蜱类生殖生理学是研究的热点领域,其中卵黄发生及其调控是该领域的核心。本研究以长角血蜱孤雌生殖种群为对象,在纯化出其卵黄蛋白(Vn)基础上,对Vn的性质、Vg合成分泌动态以及卵黄发生的调控进行了系列研究,对于揭示蜱类生殖生物学规律、适应对策和蜱的防治具有重要的科学意义,主要研究结果如下长角血蜱孤雌生殖种群的Vn为血红素糖脂蛋白,等电点5.4,分子量370 KD,由9个亚基组成;GC/MS分析显示,Vn含2,4-二叔丁基苯酚、邻苯二甲酸丁辛酯、棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯、14-甲基-十五酸甲酯和油酸甲酯7种脂类,含甘露糖、葡萄糖、鼠李糖、核糖、阿拉伯糖、木糖、山梨糖、N-乙酰葡糖胺和N-乙酰半乳糖胺9种糖类。用Vn免疫BALB/c小鼠,取免疫鼠脾细胞与骨髓瘤细胞SP2/0进行融合,经3次克隆化筛选,获得7株能稳定分泌抗Vn的单克隆抗体,即1F6、2H6、3A9、4G11和4H1,5G11和6G2。1F6和3A9亚型为IgG2a,2H6,4G11,5G11,6G2亚型为IgG2b,4H1亚型为IgG1。7株单克隆抗体均具有高度特异性,选取效价和特异性最好的1株抗体4G11进行亲和力测定,测得4G11重链和轻链的分子量分别为55.8 KD和20.9 KD,亲和常数(Ka)为4.6×107。采用双抗体夹心ELISA测定各时期脂肪体、血淋巴和卵巢中Vg或Vn的含量。结果表明,中心脂肪体和外周脂肪体均合成Vg,分别在饱血后4天和产卵后2天达到高峰,血淋巴和卵巢中Vg/Vn在产卵后2天含量最高。显示Vg由脂肪体合成,释放到血淋巴,由发育中的卵母细胞选择性摄取、加工成Vn,作为胚胎发育的营养源。蜕皮激素调控长角血蜱孤雌生殖种群的卵黄发生,但依蜱的发育期而不同。吸血期(吸血后3-5天)注射0.5、1.0μg /g(体重)剂量的20-E显著提高Vg合成量,对Vg的合成与释放有调节作用,其他剂量无作用;20-E对饱血期蜱(饱血当天)的卵黄发生无作用。保幼激素JH Ⅲ对卵黄发生无作用。从长角血蜱生殖附腺中发现一种新型防御性抗菌多肽,命名为HIMS-defensin,HIMS-defensin基因全长349bp,是编码79个氨基酸组成的多肽,具有明显的抗菌活性。