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线虫和昆虫作为动物界中最大的两个类群，它们在几乎所有的农业和林业生态系统中都是共存的。有时候这种结合对农业或林业生产会造成极大的损失。对于线虫和昆虫的生物防治方法中报道最多的是微生物防治法，其中尤以真菌居多。线虫卵寄生真菌和昆虫病原真菌在侵染对象的化学成分和结构、侵染过程、参与侵染的水解酶在生物化学、免疫学、编码基因和相关调控序列方面的相似性以及众多被报道过的可以同时侵染昆虫和线虫的属和种提示我们与侵染线虫和昆虫卵有关的丝氨酸蛋白酶之间可能具有较近的亲缘关系，并且寄生线虫卵的病原真菌可能也具有寄生昆虫卵的能力，反之亦然。这就是本文着力解决的两个问题。如果同一种或同一类群真菌具有同时侵染昆虫和线虫的能力，那么就有可能开发得到同时防治线虫和昆虫的双功能生防制剂。本研究以与侵染过程有关的丝氨酸蛋白酶和几丁质酶作为研究对象，试图从分子水平上找到双功能菌株的线索。本文着眼于农业生产实际，以侵染烟草的两种病虫害，即根结线虫(Meloidogyne sp.)和烟草潜叶蛾(Phthorimaea opercullella)作为研究对象，研究同一种或同一类群真菌是否具有同时侵染昆虫和线虫的能力，同时，本研究的结果也将丰富防治两种病虫害的真菌资源，并为双功能生防制剂的开发奠定分子基础。
以食线虫真菌淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus，YMF1.00132)为出发菌株，利用前人报道的部分编码丝氨酸蛋白酶[实属碱性枯草杆菌素，可以降解北方根结线虫(Meloidogynehapla)的卵壳]成熟肽的cDNA为参照，采用DNA步移的方法，从此菌株中扩增到了全长编码基因(命名为PLS,GenBank上的序列登录号为EF094858)，将编码的氨基酸序列(命名为Pls，氨基酸序列登录号为ABO32256)与另外18条与侵染寄主表皮有关的枯草杆菌素蛋白酶全长序列进行系统发育分析，结果表明，虫草菌科和麦角菌科的真菌所产的与侵染昆虫表皮或线虫卵壳的枯草杆菌素之间具有较近的亲缘关系，二者形成了一个独立的分枝，这两个科的真菌可能具有同时侵染线虫和昆虫的能力，并且，降解线虫卵壳的枯草杆菌素蛋白酶可能在降解昆虫表皮的过程中发挥着类似的作用，反之亦然。淡紫拟青霉所产的几丁质酶也曾被报道可以降解线虫卵壳。利用几丁质酶基因保守序列设计引物，从此菌株中扩增到了一个编码几丁质酶基因的全长序列(命名为PLC, GenBank登录号为EF1835118)。该基因的编码产物含有422个氨基酸。相关的同源性和系统发育分析表明该几丁质酶(命名为Plc，氨基酸序列登录号为ABP37997)属于糖基水解酶18家族中的第五组。系统进化分析表明来源于真菌寄生、昆虫病原和食线虫真菌的糖基水解酶十八家族几丁质酶有共同的祖先，可以拮抗昆虫、真菌、线虫的细菌和昆虫病原杆状病毒则形成了另一个分枝。所以对枯草杆菌素蛋白酶或几丁质酶的系统发育分析就为找到双功能菌株提供了一条分子水平的线索。
进一步的生物测定结果表明，供试的13个虫草菌科和麦角菌科的真菌均可以同时寄生根结线虫(Meloidogyne sp.)卵和烟草潜叶蛾(P.opercullella)卵。淡紫拟青霉(P.lilacinus)IPC菌株产生的枯草杆菌素具有同时降解根结线虫(Meloidogyne sp.)卵、烟草潜叶蛾(P。opercullella)卵和核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)菌核的能力，由此推测，蛋白酶Pls在淡紫拟青霉(P.lilacinus)IPC菌株侵染三种寄主的过程中均发挥作用。生物测定的结果也为系统发育分析提供了实验证据，也将丰富防治根结线虫(Meloidogyne sp.)卵和烟草潜叶蛾(P.opercullella)的真菌资源。
研究的创新点体现在：
1)从研究最多的线虫卵寄生真菌淡紫拟青霉(P.lilacinus)中首次克隆到了编码与侵染线虫卵有关的胞外枯草杆菌素蛋白酶全长基因PLS和几丁质酶的全长基PLC。
2)用分子系统学和生物测定方法首次证明了虫草菌科和麦角菌科的真菌具有同时侵染线虫和昆虫的能力，结果丰富了同时可侵染根结线虫(Meloidogyne sp.)和烟草潜叶蛾(P.opercullella)的生防真菌资源，为双功能生防菌株的筛选和应用提供了新思路。
3)用生物测定的方法首次证明了多功能生防真菌淡紫拟青霉(P.lilacinus)所产的胞外枯草杆菌素蛋白酶除了具有降解根结线虫(Meloidogyne sp.)卵的功能，还具有降解烟草潜叶蛾(P.opercullella)的卵和植物病原菌核盘菌(S.clerotiorum)菌核的能力。