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为探究玉米螟（Ostrinia furnacalis）应对茧蜂（Meteorus pulchricornis）寄生的免疫机制，研究人员通过转录组、蛋白质组及 RNAi 技术分析。发现 97 个 DEGs 和 18 个 DEPs，证实 Toll 通路基因OfMyD88、OfGlov、OfLys对抵御寄生至关重要，为生物防治提供新靶点。
在农业生态系统中，害虫与寄生性天敌的博弈始终是影响作物健康的重要议题。玉米螟（
Ostrinia furnacalis）作为世界性农业害虫，其与寄生蜂的互作机制一直备受关注。尽管利用茧蜂（
Meteorus pulchricornis）等内寄生蜂进行生物防治已被证实有效，但玉米螟如何通过自身免疫系统抵御寄生蜂入侵的分子机制却鲜为人知。解析这一机制不仅能深化对昆虫 - 寄生蜂协同进化的理解，更可为优化生物防治策略提供关键靶点。
为填补这一研究空白，来自中国的研究团队针对玉米螟被茧蜂寄生 24 小时（P24）和 48 小时（P48）的关键时间节点展开研究。该团队以贵州省玉米田采集并实验室扩繁多代的玉米螟品系为研究对象，通过多组学联合分析与功能验证实验，系统揭示了玉米螟应对寄生胁迫的免疫分子网络，并明确了 Toll 信号通路及黑化作用在其中的核心地位。相关研究成果发表于《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》，为昆虫免疫与生物防治领域提供了重要科学依据。
研究人员主要采用了以下技术方法：首先通过转录组测序（RNA-seq）分析寄生前后的基因表达谱，结合数据非依赖采集蛋白质组技术（DIA）检测差异表达蛋白（DEPs），筛选出与免疫相关的 97 个差异表达基因（DEGs）和 18 个 DEPs，涵盖模式识别受体（PRRs）、抗菌肽（AMPs）、抗氧化酶、Toll 信号通路及黑化作用相关组分。随后利用 RNA 干扰（RNAi）技术对 Toll 通路下游基因OfMyD88、OfGlov和OfLys进行功能验证，通过观察寄生率与存活率变化评估基因功能。
寄生胁迫对基因表达的影响
转录组分析显示，与未寄生组（NP）相比，P24 组检测到 574 个 DEGs（484 个上调，90 个下调），P48 组则有 1212 个 DEGs（946 个上调，266 个下调）。GO 富集分析表明，P24 组上调基因显著富集于氧化还原过程（94 个 DEGs）、跨膜运输等生物学过程，暗示氧化应激响应与物质转运在早期免疫中的重要性。P48 组差异基因则进一步扩展至免疫效应分子合成相关通路，为后续通路分析提供了关键线索。
Toll 信号通路基因的功能验证
通过 RNAi 沉默OfMyD88、OfGlov和OfLys基因后，免疫缺陷型玉米螟的寄生率显著升高（7-9%），存活率则大幅下降（23-27%）。这一结果直接证实了这三个基因在应对寄生胁迫及幼虫存活中的关键作用。Toll 信号通路作为昆虫天然免疫的核心通路之一，其下游组分通过调控抗菌肽合成与免疫细胞活性，形成抵御寄生蜂的重要防线。
多组学联合揭示免疫核心机制
整合转录组与蛋白质组数据发现，Toll 信号通路及黑化作用相关分子在基因和蛋白水平均呈现显著差异表达。黑化作用通过酚氧化酶（PO）催化生成黑色素，不仅能物理性包裹寄生蜂幼虫，其产生的活性氧（ROS）还可直接杀伤入侵者。而抗菌肽的诱导表达则通过直接靶向寄生蜂微生物共生体或干扰其生理功能发挥作用。两种免疫机制的协同作用，构成了玉米螟抵御茧蜂寄生的双重防线。
研究结论表明，Toll 信号通路与黑化作用是玉米螟应对茧蜂寄生的关键免疫防御机制，OfMyD88、OfGlov和OfLys等基因为解析宿主 - 寄生蜂互作提供了新靶点。该研究首次在玉米螟 - 茧蜂体系中实现了转录组与蛋白质组数据的深度整合，弥补了单一组学在揭示复杂生物学机制中的局限性。其科学意义不仅在于深化了对昆虫免疫应答网络的认知，更为开发 “靶向免疫基因增强寄生蜂防治效果” 的新型生物策略奠定了理论基础。未来可基于这些靶点设计基因干扰剂，通过协同寄生蜂实现对玉米螟等害虫的精准防控，为农业绿色防控技术的创新提供重要方向。
