利用昆虫免疫反应负调节因子提高昆虫病原真菌毒力

昆虫病原真菌侵染宿主时要激活Toll信号途径，引发宿主免疫反应。干扰这一过程可能提高真菌对抗宿主免疫系统的能力，从而增强杀虫效果。丝氨酸蛋白酶抑制子serpin是该途径的负调控因子。我们在球孢白僵菌中组成性表达serpin，致死昆虫速度显著加快，但菌丝穿透体壁的能力降低。在此基础上，本项目拟进一步分析serpin提高菌株毒力及影响菌丝穿透体壁的机制；进而采用血淋巴特异启动子控制serpin的表达，或将其与体壁降解酶基因共同导入昆虫病原真菌等手段，加速菌丝穿透体壁的速度，获得毒力显著提高的菌株。本研究通过干扰宿主免疫系统来提高昆虫病原真菌杀虫效果的策略，不仅可为菌株改良提供新的思路，同时也可为研究昆虫病原真菌与寄主的相互关系提供有用信息。

昆虫病原真菌侵染宿主时要激活Toll信号途径，引发宿主免疫反应。干扰这一过程可能提高真菌对抗宿主免疫系统的能力，从而增强杀虫效果。丝氨酸蛋白酶抑制子serpin是该途径的负调控因子。我们设想，在真菌侵染宿主的过程中超量产生serpin，可干扰宿主的免疫反应，提高真菌对抗宿主免疫反应的能力，因此增强菌株的杀虫效果。为此，我们从果蝇中克隆了一个Toll信号途径的负调控因子serpin，构建了真菌表达载体，经转化获得了超量表达serpin的球孢白僵菌菌株。与野生型菌株相比，转基因菌株在昆虫血腔（大蜡螟、家蚕）中的增殖速度显著提高。生测结果显示，表达serpin菌株的半致死浓度（LD50）较野生型降低了4倍（96h），半致死时间（LT50）降低了14%（5×10^6）。上述研究结果表明，昆虫的免疫系统是进行真菌菌株遗传改良的有效靶标，对此进一步的研究有望开发出高效的真菌杀虫剂。