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灰飞虱(Small brown planthopper,Laodelphax striatellus)是重要的水稻害虫,其传播的水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)对我国水稻的安全生产造成严重影响。IMD免疫通路是果蝇抵御革兰氏阴性菌感染的重要机制,近几年研究表明IMD天然免疫通路在果蝇、对虾等节肢动物中应对病毒侵染过程中同样具有重要作用。而灰飞虱中IMD免疫通路相关基因的鉴定及其功能目前还未见报道,为明确灰飞虱中IMD通路相关基因在其抗RSV中的作用,本研究鉴定并克隆了五个灰飞虱IMD通路相关基因(PGRP-LC、Duox、Relish、IKKα和TBK1)的开放阅读框,研究了其在无毒(RSV-free)及RSV侵染(RSV-infected)的灰飞虱不同发育阶段和不同组织中的表达模式,进一步利用双链RNA(dsRNA)干扰技术初步明确了IMD通路相关基因在灰飞虱抗病毒中的功能。主要研究结果如下:(1)以已知的模式昆虫中的IMD通路相关基因为诱饵序列,利用生物信息学方法在灰飞虱基因组中鉴定并克隆了5个灰飞虱IMD通路相关重要基因的开放阅读框(Open Reading Frame,ORF),分别为PGRP-LC、Duox、Relish、IKKα和TBK1,并对这些基因进行了进一步的序列分析及系统进化分析。(2)利用荧光定量PCR技术检测了PGRP-LC、Duox、Relish、IKKα和TBK1基因在RSV-free及RSV-infected的灰飞虱不同发育阶段和不同组织中的表达特点,结果表明这5个IMD相关基因在灰飞虱不同发育阶段和组织中均广泛表达,且各个基因具有时空表达特异性。同时,RSV侵染后对IMD通路相关基因表达具有明显影响,表明其在应对RSV侵染过程中可能具有一定功能。(3)为进一步明确灰飞虱IMD通路在抵御RSV侵染过程中的作用,我们利用dsRNA注射方法干扰无毒及RSV侵染灰飞虱的相关基因。结果表明,RNA干扰带毒灰飞虱中IMD通路相关基因后,其相应基因的表达量均被显著抑制,同时带毒灰飞虱体内的病毒含量显著上调,表明IMD通路在灰飞虱抗病毒过程中可能具有重要作用。另一方面,同样利用dsRNA注射方法干扰无毒灰飞虱体内的IMD通路相关基因再检测对其获毒率的影响,结果表明相关基因干扰后无毒灰飞虱的获毒率相对对照(dsGFP)显著上升,进一步证实了PGRP-LC、Duox、Relish、IKKα和TBK1参与了灰飞虱抗RSV的免疫反应。本研究为今后进一步深入研究IMD免疫通路在灰飞虱抗病毒中的功能提供了丰富的基础信息,同时有助于深入理解传毒介体应对植物病毒的先天免疫机制。