蝗綠僵菌同源異型盒基因MaH1的克隆及功能研究.pdf

1、昆蟲病原真菌主要以孢子作為侵染單元感染昆蟲，產(chǎn)孢量和孢子質(zhì)量是其作為生物農(nóng)藥在生產(chǎn)應(yīng)用上的重要參數(shù)。絲狀真菌一般有兩種產(chǎn)孢方式：由菌絲在頂端或側(cè)面分化形成分生孢子的正常產(chǎn)孢方式；在抗逆境條件下，跨過菌絲階段直接形成分生孢子的微循環(huán)產(chǎn)孢方式。在絲狀真菌中對(duì)正常產(chǎn)孢研究的相對(duì)要深入，而對(duì)微循環(huán)產(chǎn)孢研究尚少。蝗綠僵菌（Metarhizium acridum）能夠被誘導(dǎo)微循環(huán)產(chǎn)孢，并且產(chǎn)生的分生孢子具有數(shù)量多、產(chǎn)孢速度快、孢子大小均一、抗逆性強(qiáng)

2、等。因此，研究微循環(huán)產(chǎn)孢的調(diào)控機(jī)制可為改良?xì)⑾x真菌提供理論依據(jù)和新的技術(shù)途徑。
　　本研究發(fā)現(xiàn)蝗綠僵菌同源異型盒基因MaH1的cDNA全長1863bp，編碼620個(gè)氨基酸，并通過生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)其具有同源異型盒典型的180bp的保守結(jié)構(gòu)域和“Helix-Turn-Helix”結(jié)構(gòu)；通過表達(dá)模式分析發(fā)現(xiàn)MaH1在產(chǎn)孢時(shí)期表達(dá)量最高。該研究通過構(gòu)建同源異型盒基因（MaH1）缺失菌株及回復(fù)菌株，研究了MaH1在蝗綠僵菌中的功能，結(jié)果表

3、明相對(duì)于野生型與回復(fù)菌株，發(fā)現(xiàn)MaH1缺失后蝗綠僵菌孢子萌發(fā)中時(shí)提前1.5h；在正常培養(yǎng)條件下，蝗綠僵菌中同源盒基因MaH1缺失后產(chǎn)孢方式發(fā)生了轉(zhuǎn)換，即由正常產(chǎn)孢轉(zhuǎn)換為微循環(huán)產(chǎn)孢。培養(yǎng)14h時(shí)，發(fā)現(xiàn)MaH1缺失菌株與野生型菌株及回復(fù)菌株開始出現(xiàn)生長差異：缺失菌株的菌絲生長及菌落大小受到影響并以菌絲斷裂的方式產(chǎn)孢（即微循環(huán)產(chǎn)孢），產(chǎn)孢提前及產(chǎn)孢量增加；菌絲細(xì)胞的大小發(fā)生變化、分生孢子大小更為均一且分生孢子形態(tài)發(fā)生了變化；抗逆性及致病性沒有

4、影響。
　　通過數(shù)字表達(dá)譜（DGE）測序分析發(fā)現(xiàn)MaH1缺失后蝗綠僵菌在產(chǎn)孢過程中有85個(gè)共同差異表達(dá)基因，包括已知蛋白54(63.5％)個(gè)，假定蛋白31(36.5%)個(gè)，其中19個(gè)基因被上調(diào)、66個(gè)基因被下調(diào)；這些差異表達(dá)基因主要是與產(chǎn)孢、細(xì)胞膜、代謝及運(yùn)輸功能相關(guān)。在54個(gè)已知的共同差異表達(dá)基因中，有27個(gè)基因與菌絲發(fā)育、細(xì)胞生長、萌發(fā)及產(chǎn)孢相關(guān)，其余的基因與代謝及抗逆性功能相關(guān)。這表明，MaH1是通過調(diào)節(jié)與菌絲發(fā)育、細(xì)胞生長