红火蚁Toll受体家族免疫响应绿僵菌表达模式的研究

为探究红火蚁Solenopsis invicta Buren Toll受体家族基因如何免疫响应绿僵菌Metarhizium的侵染。本研究采用浸渍法测定了不同浓度下绿僵菌对红火蚁大中小3种不同大小工蚁的致病力，并用显微镜观察了绿僵菌侵染后红火蚁3种工蚁的表型变化。利用生物信息学筛选Toll受体基因，并对Toll受体家族基因的理化性质、结构域、染色体位置、系统进化进行分析鉴定。运用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测了红火蚁大中小型工蚁中Toll受体家族的发育历期和绿僵菌侵染后的表达模式。结果表明，绿僵菌在96 h对红火蚁大中小型工蚁的致死中浓度（LC50）分别为5.8×10^7孢子/mL、3.1×10^7孢子/mL、1.5×10^7孢子/mL；绿僵菌侵染红火蚁第3天，显微镜下观察到红火蚁体壁细小的菌丝，虫体僵硬，寄主死亡后菌丝迅速蔓延并逐渐长成橄榄绿色分生孢子；RT-qPCR结果表明Toll受体基因在红火蚁不同发育阶段中的mRNA表达水平存在显著差异，且Toll受体基因在雌性生殖蚁表达水平显著高于雄性生殖蚁；RT-qPCR结果表明红火蚁大中小型工蚁Toll受体免疫响应绿僵菌不一样。在大型工蚁中，绿僵菌侵染后，Toll受体家族基因能显著上调表达，6 h是一个诱导高峰期，Toll2-1和LRR转录水平最高，响应绿僵菌最强；在中型工蚁中，绿僵菌不能刺激Toll2-2基因的表达，却能强烈诱导Toll1，Toll2-1，Toll6，Toll7和LRR基因的上调表达，Toll1和Toll2-1响应绿僵菌最强。在小型工蚁中，绿僵菌能显著诱导Toll受体家族基因基因的上调表达，在24 h时，LRR基因表达量最高，相比于对照，LRR基因表达提高25倍，LRR在6 h和24 h响应绿僵菌最强。以上研究表明Toll受体可以免疫响应入侵的绿僵菌，且不同的Toll对绿僵菌可能具有不同的响应机制。本研究为进一步阐明Toll受体的功能奠定基础，为进一步利用绿僵菌控制红火蚁提供技术指导。

Study on expression pattern of Toll receptor family of Solenopsis invicta Buren in response to Metarhizium anisopliae