昆虫体内共生菌可分为原生共生菌（primary symbiont）和次生共生菌（secondary symbiont）。昆虫携带的共生菌影响昆虫的生物学和生态学。昆虫通过肽聚糖识别蛋白（PGRP）识别病原菌细胞壁的肽聚糖,启动IMD或Toll通路来合成抗菌肽,从而抵御病原微生物的入侵。前人的研究表明,多种昆虫的体内共生菌与PGRPs具有紧密联系。两个重大入侵害虫烟粉虱（Bemisia tabaci）隐种MEAM1和MED特化的体细胞-含菌细胞携带原生共生菌Candidatus Portiera aleyrodidarum（简称为Portiera）和次生共生菌Candidatus Hamiltonella defensa（简称为 Hamiltonella）,隐种 MEAM1 大多数个体及MED部分个体含菌细胞外体腔分布次生共生菌Rickettsia sp.（简称为Rickettsia）。这两个烟粉虱隐种只编码1个PGRP蛋白。该pgrp基因在烟粉虱与共生菌互作的作用尚不清楚。本研究通过基因沉默（RNAi）技术沉默烟粉虱pgrp基因,检测烟粉虱共生菌滴度变化及适合度变化;通过显微注射的方法,将次生共生细菌转染到烟粉虱体内,检测烟粉虱pgrp基因表达变化及适合度变化,以揭示pgrp基因在烟粉虱与三种共生菌互作中的作用。具体研究结果如下:1.烟粉虱肽聚糖识别蛋白的进化分析已有的 7 个烟粉虱隐种（MEAM1,MED,SSA1,SSA2,SSA3,Uganda 和 ASIAII5）的基因组都只编码一个肽聚糖识别蛋白。这7个烟粉虱隐种肽聚糖识别蛋白的氨基酸序列相似性高达94%。烟粉虱PGRP与果蝇等昆虫的PGRP-LB、PGRB-LC、PGRB-LE、PGRB-LF、PGRP-SA,PGRP-SB和PGRP-SC的氨基酸序列相似性为23.51%。7个烟粉虱隐种的PGRP都聚集在同一进化枝内。并且烟粉虱PGRP与其它昆虫的PGRP-LB、PGRP-SB及PGRP-LF聚集在同一进化枝内,表明烟粉虱PGRP可能具有PGRP-LB、PGRP-SB 或 PGRP-LF 的功能。2.沉默烟粉虱MEAM1隐种pgrp基因降低了共生菌Hamiltonella和Rickettsia的滴度通过对烟粉虱MEAM1隐种的两种次生共生菌Hamiltonella和Rickettsia与PGRP蛋白共定位观察,发现PGRP蛋白存在于含菌细胞及中肠这两个次生共生菌相对较富集的组织,并且PGRP在烟粉虱中肠内与Rickettsia分布位置相近。通过显微注射技术,沉默了烟粉虱的pgrp基因,发现pgrp基因沉默导致次生共生菌Hamiltonella和Rickettsia的滴度均显著降低。3.沉默烟粉虱MED隐种pgrp基因降低了共生菌Hamiltonella和Rickettsia的滴度和烟粉虱的产卵量通过显微注射技术,沉默了体内携带三种共生菌Portiera,Hamiltonella和Rickettsia的烟粉虱MED隐种,以及仅携带Portiera和Hamiltonella两种共生菌的烟粉虱MED隐种的pgrp基因。这两个烟粉虱种群的pgrp被沉默后,次生共生菌Hamiltonella和Rickettsia的滴度均有显著降低;Hamiltonella发生了形态上的变化,产生了大量的自噬现象。这些证据表明在烟粉虱MEAM1和MED的体内,pgrp起到了保护次生共生菌Hamiltonella和Rickettsia的作用。通过荧光定量PCR检测,发现赖氨酸合成通路基因lysA表达显著降低;用超高效液相色谱法检测其氨基酸含量,发现赖氨酸含量同样显著降低。并且,pgrp沉默后,烟粉虱产卵量显著降低。4.转染Rickettsia提高了烟粉虱隐种MED的pgrp基因表达和烟粉虱产卵量仅携带Portiera和Hamiltonella共生菌的烟粉虱的pgrp的表达量显著低于携带Portiera,Hamiltonella和Rickettsia的烟粉虱。分离并将烟粉虱MED隐种的Rickettsia转染至仅携带Portiera和Hamiltonella的烟粉虱体内,注射后的第14 d,在其体内检测到Rickettsia的信号。并且转染后的Rickettsia可以持续传递给下一代并定殖,仅在F1代及F2代出现了Ricke ttsia带菌率下降的情况,但是在F3代及之后,Rickettsia菌开始稳定传播。以上结果证明了Rickettsia可以在同种不同烟粉虱品系之间成功转染。仅携带Portiera和Hamiltonella的烟粉虱经转染获得Rickettsia后,烟粉虱pgrp的基因表达升高。Rickettsia转染没有影响烟粉虱的存活率但能提高烟粉虱的产卵量。综上所述,本研究揭示了烟粉虱pgrp在烟粉虱与共生菌互作中发挥重要的作用。