桃蚜Toll信号通路关键基因在微生物感染下的表达调控及免疫防御机制研究

本研究系统解析了桃蚜(Myzus persicae)Toll信号通路12个关键基因在微生物(金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白僵菌)胁迫下的表达特征，通过RNA干扰技术揭示MpMyd88、MpIRAK4等基因在抗菌防御中的功能分化，为基于RNAi-微生物协同作用的蚜虫绿色防控提供了新靶点（Toll/IMD/JAK-STAT/AMP）。

　　

Highlight

Toll信号通路基因的生物信息学与系统发育分析

我们通过RT-PCR鉴定并克隆了12个Toll通路相关基因片段，包括MpMyd88、MpIRAK4、MpPelle等。这些基因长度介于1342-3344 bp之间，编码序列(CDS)长度为819-1914 bp。其中MpAP的氨基酸序列最短（272个氨基酸），而分子量范围达30.98-72.50 kDa。系统发育分析显示这些基因在蚜虫中呈现独特的进化分支。

讨论

Toll信号通路作为昆虫先天免疫系统的核心组分，在抵抗多种病原体感染中起关键作用（Lindsay and Wasserman, 2014）。本研究发现桃蚜的MpMyd88和MpIRAK4特异性调控金黄色葡萄球菌(S. aureus)抗性，而MpPelle、MpP38等基因则主导白僵菌(B. bassiana)防御。这种功能分化现象揭示了蚜虫在基因缺失背景下演化出的特殊免疫调控网络。

结论

本研究首次系统阐明了桃蚜Toll通路基因的免疫防御功能谱。通过RNAi与微生物的协同作用，证实靶向沉默MpCactus等基因可显著提高蚜虫死亡率。该策略为开发"基因靶标-病原微生物"双效生物农药提供了理论依据。