蚜虫是农业生产中极具破坏性的害虫之一。豌豆蚜作为研究蚜虫的模式,也是第一个完成基因组注释的不完全变态昆虫。与其他昆虫相比,豌豆蚜基因组中缺失了很多与免疫防御相关的基因,在受到机械损伤、外界病原微生物感染或寄生物寄生时所表达的基因和蛋白质是有限的。酚氧化酶(Phenoloxidases,PO)属于3型含铜蛋白家族,能够将单酚类物质氧化成邻二苯酚,进而氧化成邻苯醌或对苯醌,最终聚合成黑色素。PO催化的黑化反应过程中产生的中间产物对细菌、真菌、寄生物和病毒具有直接抑制作用。PO在昆虫体内以酚氧化酶原(Prophenoloxidases,PPO)的形式存在。本实验利用RNA干扰(RNAi)技术沉默了豌豆蚜PPO基因,并检测豌豆蚜血淋巴自发黑化的情况、感染细菌或真菌后豌豆蚜的PO活力、细菌菌落数和真菌孢子数目以及蚜虫的存活率。主要结果如下:(1)通过RNA干扰对豌豆蚜PPO1和PPO2基因进行沉默,得到了单独沉默PPO2以及同时沉默PPO1和PPO2的结果,但未能单独沉默PPO1基因。(2)RNA干扰后观察了豌豆蚜血淋巴自发黑化的情况,发现PPO基因表达下调阻碍了血淋巴自发黑化(3)检测了沉默PPO2和PPO1/2后感染细菌或真菌的豌豆蚜体内PO活力的变化,发现细菌感染和真菌感染都不影响豌豆蚜体内的PO活力,而沉默PPO导致未感染和感染的蚜虫血淋巴PO活力降低。(4)同时沉默PPO1和PPO2基因后,金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)和球孢白僵菌(Beauveria bassiana)在豌豆蚜体内增殖显著加快,感染S.aureus和B.bassiana后蚜虫的死亡率显著升高。说明酚氧化酶能够抵御细菌尤其是革兰氏阳性菌S.aureus和真菌B.bassiana对豌豆蚜的入侵。(5)同时沉默PPO1和PPO2比单独沉默PPO2的豌豆蚜更易受到细菌或真菌的感染,暗示PPO1和PPO2不同程度的参与了豌豆蚜对入侵细菌和真菌的免疫防御反应。结论:干扰PPO基因后阻碍了豌豆蚜血淋巴自发黑化,并且能够有效降低豌豆蚜体内PO活力。PO参与了豌豆蚜对入侵细菌尤其是革兰氏阳性菌S.aureus和真菌B.bassiana的免疫防御反应。我们的结果为酚氧化酶在豌豆蚜免疫防御反应中的重要作用提供了证据。