تاثیر آنالوگ هورمون جوانی بر ایمنی موضعی معده و تنظیم جمعیت باکتری های معده در کرم غوزه پنبه
کد مقاله : 1380-24IPPC (R2)
نویسندگان
1گروه حشره شناسی کشاورزی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس تهران ایران
2گروه حشره شناسی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3گروه حشره شناسی کشاورزی،دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
معده حشرات در تماس مستقیم با میکروارگانیسم‌های بیماری زا و بسیاری از آفت کش‌هایی است که از طریق تغذیه دریافت می شوند. این اندام محل حضور بسیاری از باکتری‌های همزیست نیز است که عملکرد‌های فیزیولوژیکی متعددی مانند تغذیه، همئوستازی متابولیکی ، حذف بیمارگرها را تنظیم می‌کنند حفظ تعادل این باکتری ها برعهده سیستم ایمنی می‌باشد از انجایی که هورمون‌ها‌ی موثر در متامورفیسم نقش مهمی در تنظیم سیستم ایمنی ذاتی حشرات دارند. بررسی تاثیر ترکیبات انالوگ هورمون جوانی که به عنوان افت کش از مسیر لوله گوارش عبور می‌کند بر سیستم ایمنی و جمعیت باکتریایی لوله گوارش ضروری به نظر می‌رسد. در این مطالعه تاثیر فنوکسی کارب بر بیان ژن‌های مرتبط به مسیر‌های سیگنالینگ Toll و Imd و پپتیدهای ضد میکروبی متعلق به دو مسیر در لوله گوارش ونقش آن در تنظیم جمعبت باکتری‌های لوله گوارش Helicoverpa armigera بررسی شده است. به این منظور لاروهای سن سوم H. armigeraاز رژیم غذایی اغشته به غلظت‌های کشنده(LC50) و زیر کشنده (LC10 ، LC25) فنوکسی کارب تغذیه نمودند. پس از گذشت 24، 48 و 96 ساعت استخراج RNA و DNA از لوله گوارش لاروها انجام شد. تیتر باکتری های لوله گوارش به وسیله qRT-PCR و با استفاده از پرایمر universal16s rRNAاندازه گیری شد. نتایج نشان داد که کاربرد فنوکسی کارب جمعیت باکتری های همزیست را در همه فواصل زمانی و غلظت ها افزایش می‌دهد. بیشترین تیتر این باکتری پس از گذشت 48 ساعت از کاربرد غلظت LC50این آفت‌کش به دست آمده است. برای بررسی بیان ژن‌های مرتبط با سیستم ایمنی cDNA به وسیله PCR و پرایمر Oligodt سنتز شدو میزان رونوشت این ژن‌ها به وسیله qRT-PCR بررسی شد و ژن Rpl27 به عنوان ژن مرجع مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیان ژن Relish (مرتبط با مسیر IMD) و پپتیدهای ضد میکروبی Cecropin، Gloverin وGallerimycin در همه زمان‌ها کاهش یافته است. از طرفی بیان ژن Dorsal ( مرتبط با مسیر Toll ) تغییر معنی‌داری نشان نداده است. در مجموع این نتایج نشان می‌دهد با توجه به افزایش تیتر باکتری‌های همزیست و کاهش یا عدم تغییرمعنی‌دار ژن های مرتبط به مسیر ایمنی به نظر می‌رسد آفت کش فنو کسی-کارب به عنوان مهار کننده سیستم ایمنی لوله گوارش عمل می‌کند. یافته های این پژوهش نشان داد که فنوکسی کارپ بعنوان آنالوگ هورمون جوانی علاوه بر تاثیر بر متامورفوز حشره، سیستم ایمنی موضعی و جمعیت باکتری های معده را نیز متاثر می کند.
کلیدواژه ها
Title
Effect of JH analog on the gut immunity and gut bacterial titer in the cotton bollworm, Helicoverpa armigera
Authors
Abstract
The insect gut is in close contact with pathogenic microorganisms and pesticides received through feeding. Gut is also harbor a variety of symbiotic bacteria that regulate many physiological functions including nutrition, behavior, metabolic hemostasis, and pathogens protection. The gut immunity keeps gut bacteria in a normal level. Since hormones that are responsible for metamorphosis have a major role in modulating immunity, it is necessary to investigate the effect of JH analogs as pesticides that pass through intestinal tract on gut immunity system and gut bacterial titer. In this study the effect of fenoxycarb on the expression of genes involved in Imd and Toll signaling pathways, antimicrobial peptides and its role in regulating gut bacteria titer of Helicoverpa armigera have been investigated. For this purpose, third instar larva of H. armigera were fed with the artificial diet which containing lethal (LC50) and sublethal (LC10, LC25) doses of fenoxycarb. Total RNA and DNA samlpes were extract from the intestinal tract of the larvae after 24, 48 and 96 hours exposure to the pesticide. gut bacterial titer was measured by using qRT-PCR and universal 16s rRNA primer. Our result showed that application of all concentrations of fenoxycarb increased the gut bacterial titer in all interval times. After 48h exposing to LC50 dose, the highest bacterial titer was observed. To analyze the expression levels of immunity-related genes, cDNA library was synthesized by using RT-PCR and Oligodt primer. Transcript levels of the genes were analyzed by RT-qPCR utilizing RPL27 as the reference gene. Our result showed that the expression level of Relish (involved in Imd pathway), Ccecropin,Gloverin, and Gallerimycin were decreased. On the other hand, expression level of Dorsal (involved in Toll pathway) showed no significant change. Together, it seems that fenoxycarb as a JH analog beside regulating insect metamorphosis, also affects gut immunity and gut bacteria.
Keywords
Keywords:local gut immunity, symbiont bacteria, gut hemostasis