论文部分内容阅读
昆虫病原真菌主要以孢子作为侵染单元感染昆虫，产孢量和孢子质量是其作为生物农药在生产应用上的重要参数。丝状真菌一般有两种产孢方式：由菌丝在顶端或侧面分化形成分生孢子的正常产孢方式；在抗逆境条件下，跨过菌丝阶段直接形成分生孢子的微循环产孢方式。在丝状真菌中对正常产孢研究的相对要深入，而对微循环产孢研究尚少。蝗绿僵菌（Metarhizium acridum）能够被诱导微循环产孢，并且产生的分生孢子具有数量多、产孢速度快、孢子大小均一、抗逆性强等。因此，研究微循环产孢的调控机制可为改良杀虫真菌提供理论依据和新的技术途径。 本研究发现蝗绿僵菌同源异型盒基因MaH1的cDNA全长1863bp，编码620个氨基酸，并通过生物信息学分析发现其具有同源异型盒典型的180bp的保守结构域和“Helix-Turn-Helix”结构；通过表达模式分析发现MaH1在产孢时期表达量最高。该研究通过构建同源异型盒基因（MaH1）缺失菌株及回复菌株，研究了MaH1在蝗绿僵菌中的功能，结果表明相对于野生型与回复菌株，发现MaH1缺失后蝗绿僵菌孢子萌发中时提前1.5h；在正常培养条件下，蝗绿僵菌中同源盒基因MaH1缺失后产孢方式发生了转换，即由正常产孢转换为微循环产孢。培养14h时，发现MaH1缺失菌株与野生型菌株及回复菌株开始出现生长差异：缺失菌株的菌丝生长及菌落大小受到影响并以菌丝断裂的方式产孢（即微循环产孢），产孢提前及产孢量增加；菌丝细胞的大小发生变化、分生孢子大小更为均一且分生孢子形态发生了变化；抗逆性及致病性没有影响。 通过数字表达谱（DGE）测序分析发现MaH1缺失后蝗绿僵菌在产孢过程中有85个共同差异表达基因，包括已知蛋白54(63.5％)个，假定蛋白31(36.5%)个，其中19个基因被上调、66个基因被下调；这些差异表达基因主要是与产孢、细胞膜、代谢及运输功能相关。在54个已知的共同差异表达基因中，有27个基因与菌丝发育、细胞生长、萌发及产孢相关，其余的基因与代谢及抗逆性功能相关。这表明，MaH1是通过调节与菌丝发育、细胞生长及产孢相关基因的表达来进一步调控产孢模式的转换，而且一些重要的信号通路也影响了微循环产孢过程。