双香豆素诱导斜纹夜蛾卵巢细胞程序性死亡的机理研究

摘要：

为探索双香豆素(dicoumarin,DIC)抑制斜纹夜蛾Spodoptera litura卵巢细胞SL-221增殖及作用机制,首先,采用CCK-8法测定双香豆素等21个酚类化合物对SL-221细胞的毒性;其次,通过倒置显微镜观察4μg/mL双香豆素处理细胞48 h后其形态变化,并结合流式细胞术研究双香豆素对SL-221的细胞周期、线粒体膜电位及凋亡的影响;最后,通过实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)探索磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/雷帕霉素靶蛋白(target of rapamycin,TOR)营养信号通路的下游关键基因的表达变化.结果表明,21个酚类化合物中双香豆素对SI--221细胞的增殖抑制活性最显著,且呈现明显的浓度依赖性,其48 h的IC50为0.85 μg/mL,对细胞的增殖抑制活性是阳性对照印楝素(IC50为7.20 μg/mL)的8.47倍.4 μg/mL双香豆素处理SL-221细胞48 h后,显微镜下可见细胞肿胀、膜破裂及大量凋亡小体;流式细胞术分析发现,双香豆素处理48 h,SL-221的细胞周期被阻滞在G2/M期,同时线粒体膜电位相比0 h下降99.62％,细胞凋亡,且凋亡率与处理时间呈正相关.RT-qPCR检测发现,双香豆素可显著下调营养信号通路(PI3K/TOR)上的关键基因SL-PI 3K和SL-TOR的表达,同时诱导自噬标志基因SL-Atg8及凋亡指示基因SL-Cytochrome C和SL-P53上调表达,且抑制抗凋亡基因SL-Bcl-2的表达.综上,双香豆素对斜纹夜蛾卵巢细胞具有优异的抑制增殖活性,同时阻断细胞周期并通过抑制营养信号途径(PI3K/TOR)诱导细胞程序性死亡,该化合物具备开发成为新型植物源杀虫剂的潜力.

关键词：双香豆素、细胞毒性、斜纹夜蛾、细胞凋亡

所属期刊栏目：49

分类号：S433.4(病虫害及其防治)

资助基金：新疆维吾尔自治区重点研发专项;国家重点研发计划;新疆农业科学院科技创新重点培育专项

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：96-107