近日,我室主任张龙娃教授研究团队在国际期刊《Pesticide Biochemistry and Physiology》(中科院1区,TOP期刊)上发表了一项重要研究Silencing the β-glucan recognition protein enhanced the pathogenicity of Cordyceps fumosorose against Hyphantria cunea Drury。该研究揭示了抑制美国白蛾(H. cunea)体内的β-葡聚糖识别蛋白(HcunβGRP1)能够显著增强玫烟色虫草菌(C. fumosorosea)对其的致病性。这一发现为新型生物防治技术的开发提供了重要理论依据。该研究得到了国家自然科学基金(32371890, 31870640和32302454)、安徽省高校优秀科研创新团队(2023AH051048,2024AH010010),以及国家重点研发项目(2023YFC2604802)等项目资助。

研究团队成功分离获得一株对美国白蛾具有高致病性的玫烟色虫草菌(C. fumosorosea);通过转录组测序及RT-qPCR技术对病原真菌感染机制进行探究,研究发现美国白蛾体内可以注释得到四个HcunβGRP基因,随后检测了四个HcunβGRP基因在不同时间点和不同部分的表达水平,明确HcunβGRP1是启示美国白蛾免疫防御玫烟色虫草菌的关键基因,并进一步通过分子对接和蛋白-多糖结合实验,证明了HcunβGRP1蛋白能够与真菌细胞壁中的β-1,3-葡聚糖结合,从而启动免疫反应。



为了验证HcunβGRP1在免疫中的关键作用,研究团队利用RNA干扰(RNAi)技术抑制了美国白蛾HcunβGRP1的表达。结果显示,抑制HcunβGRP1表达显著提高了病原真菌对美国白蛾的致病力:处理组幼虫的致死中值时间(LT50)从对照组的4.21天缩短至2.94天,累计死亡率也显著提高。这表明,HcunβGRP1是美国白蛾抵抗真菌感染的重要免疫因子,抑制HcunβGRP1的表达可以增强玫烟色虫草菌的杀虫效果。

这项研究得到了审稿专家高度认可:该研究首次阐释了美国白蛾HcunβGRP1在真菌感染过程中的功能,提供了一种通过抑制昆虫免疫反应来提高真菌致病性的协同策略,在在昆虫免疫学与真菌生物防治领域具有新颖性与创新性,对于未来美国白蛾等外来入侵种的持续防控具有重要意义。
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研究成果已发表于《Pesticide Biochemistry and Physiology》,更多信息请访问:https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2025.106415。