寡孢节丛孢（Arthrobotrys oligospora）是一种分子背景研究得较为清楚的捕食线虫真菌之一,能产生三维菌网（three-dimensional networks）捕食线虫。AMP活化蛋白激酶（Adenosine 5′-monophosphate[AMP]-activated protein kinase,AMPK）在细胞中能够感应能量和营养状况,从而参与调节细胞内的多种生物学过程。cAMP依赖蛋白激酶A（cyclic-AMP dependent protein kinase A,PKA）由cAMP激活,参与细胞内信号传递和生物学过程的调控。本论文以寡孢节丛孢的AMPK和PKA作为研究对象,通过基因敲除、表型分析和转录组测序探讨了AMPK和PKA在寡孢节丛孢生长发育过程中发挥的生物学功能。主要实验结果:1.AMPK和PKA各亚基的理化性质,功能结构域及聚类分析AMPK含有三个亚基,α亚基为催化亚基,β和γ亚基为调节亚基。α亚基的分子量为90.57 kDa,β和γ亚基的分子量分别为40.93和43.26 kDa,同时α亚基包含的功能结构域较多。AMPK的α和γ亚基聚类在同一进化分支的不同亚支,β亚基则聚类在一个单独的分支。PKA也含有三个亚基,其中PkaR为调节亚基,它的分子量为58.47 kDa;催化亚基PkaC1和PkaC2的分子量分别为55.33 kDa和57.47kDa。PKA的调节亚基含有与c NMP结合的结构域,两个催化亚基则都含有AGC激酶的结构域,同时还含有保守的Ser/Thr激酶活化位点和激酶的ATP结合位点。PKA的两个催化亚基聚类在同一进化分支的不同亚支,调节亚基则单独聚类为一个分支。2.AMPK和PKA亚基编码基因的敲除和表型比较通过同源重组技术对AMPK三个亚基的编码基因进行敲除,获得突变菌株ΔAoAMPK-α、ΔAoAMPK-γ和ΔAoAMPK-β。与野生型（WT）菌株相比,ΔAoAMPK-α、ΔAoAMPK-γ和ΔAoAMPK-β突变菌株的分生孢子和捕器数量明显下降,对刚果红的敏感性有不同程度降低,ΔAoAMPK-α对甲萘醌的敏感性显著提高。同时,三个突变菌株利用除葡萄糖外的其他碳源的能力也明显降低。同样,把PKA各亚基编码基因进行敲除获得的突变菌株ΔAoPkaR、ΔAoPkaC1和ΔAoPkaC2。表型比较发现,ΔAoPkaR和ΔAoPkaC1的生长速率相较于WT菌株出现了明显的降低,ΔAoPkaR、ΔAoPkaC1和ΔAoPkaC2的分生孢子产量都有不同程度降低,ΔAoPkaC2经线虫诱导后产生捕器的数量明显减少,但ΔAoPkaR和ΔAoPkaC1则在线虫诱导的48 h内不产生捕器。3.ΔAoAMPK-α、ΔAoPkaC1和WT菌株的转录组数据分析ΔAoAMPK-α和WT菌株加入线虫诱导0 h和12 h,收集菌丝样品进行转录组测序。转录组分析结果表明,AMPK在寡孢节丛孢中可能参与能量和营养感应、细胞壁合成、过氧化物酶体调节、氧化应激、碳源利用、细胞骨架相关以及氮源代谢等一系列生物过程的调控。ΔAoPkaC1和WT菌株加入线虫诱导0 h,6 h,12h和24 h,收集菌丝样品进行测序。分析表明,PKA在寡孢节丛孢中可能参与细胞中的跨膜运输、氧化还原过程、线粒体功能、能量循环和代谢等生物学过程的调控。本文的创新点:1.本文首次对寡孢节丛孢中AMPK和PKA的功能进行了研究,发现AMPK在寡孢节丛孢中参与了分生孢子产生、捕器形成、抗环境胁迫和碳源利用等重要生物学过程的调控。而PKA则是参与了营养生长、分生孢子形成、捕器形成和致病性等生物学过程的调控。2.测定并分析了ΔAoAMPK-α、ΔAoPkaC1和WT菌株的转录组数据,发现它们分别参与了多种生物学过程的调控。