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红褐肉座菌(Hypocrea jecorina),其无性型称为里氏木霉(Trichoderma reesei)是目前最常用的纤维素酶工业生产菌株之一,具有高效纤维素酶水解活性和纤维素酶分泌能力。MAPK途径是真菌中主要的信号传导途径之一。该途径由三类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶组成,分别是MAP激酶激酶激酶(MAPKKK), MAP激酶激酶(MAPKK), MAP激酶(MAPK)。上游感受器受到刺激后,这三类激酶共同协作,以MAPKKK、MAPKK、MAPK的顺序依次传递磷酸化状态(即信号)到下游的转录因子等元件以进行生理功能的调控。尽管MAPKs在信号传导中具有重要作用,纤维素酶高产菌株里氏木霉中仅Hog1同源蛋白——Tmk3的功能是已知的,其它MAPK的功能都有待研究。本文通过同源重组敲除MAP激酶中的Slt2同源蛋白——Tmk2,获得基因缺失株△tmk2,以探究Tmk2的功能作用。不同碳源平板表型中,△tmk2的菌落直径较TU-6均有明显减小。.,PDA平板上等量接种TU-6和△tmk2孢子105个,6天后观察生孢量,△tmk2孢子量显著降低,表明Tmk2影响菌体生长和孢子形成。本文比较了出发菌株TU-6与△tmk2在对CR和CFW的敏感性,TU-6能够耐受200 μg/ml CR或者80 μg/ml CFW,但是△tmmk2在150 jig/ml CR或者40 μg/mlCFW的平板上完全不能生长,这说明△tmk2细胞壁合成受到抑制。荧光定量PCR数据表明△tmk2中几丁质合成酶转录的低,也同样支持这一结论,说明Tmk2与细胞壁完整性维持相关。产酶实验中,菌株△tmk2的酶活提高且生物量无明显变化,即单位菌体△tmk2产纤维素酶量提高,同时,qPCR数据显示纤维索酶基因、纤维素酶转录调控因子转录水平无明显变化表明。表明Tmk2对纤维素酶生产有调节作用,但并不是通过转录水平进行,可能是通过转录后调节或分泌调节。基因Tmk2和Tmk3都参与里氏木霉中细胞壁完整性的维护,由此产生疑问:既然Tmk2和Tmk3都参与细胞壁完整性的维护,那么这两个基因对细胞壁完整性维护是不是具有什么相关性?是存在于同。一途径还是不同的途径?因而在基因缺失株△tmk2的基础上,过表达MAP激酶中Hog1的同源蛋白——Tmk3,构建菌株△tmk2::OElmk3。通过TU-6、△tmk2、△lmk2::OEtmk3的对比实验,探索Tmk2、Tmk3在细胞壁完整性维持上的相关性。在CR和CFW平板表型对比中,△tmk2不能在含200mg/L CR、20mg/LCFW平板上生长,而△tmk2::OEtmk3则可耐受这种浓度的CR和CFW,继续生长,但当CFW浓度继续升高40mg/L, △tmk2::OEtmk3也不能生存,仅TU-6可继续生长。这说明△tmk2中过表达Tmmk3使得菌体细胞壁完整性有一定程度的恢复,但未能完全恢复到TU-6的状态,也说明Tmk2、Tmk3通过两条不同的MAPK途径作用于细胞壁完整性维护。TU-6、△tmk2、△tmk2::OEtmk3中儿丁质合成酶和β-1.3-葡聚糖合成酶的转录对比,也同样支持这一结论。TU-6、△tmk2、△tmk2::OEtmk3的酶活、生物量、纤维素酶基因转录对比表明,菌株△tmk2较TU-6酶活提高,△tmk2::OEtmk3较△tmk2酶活降低,都不是由纤维素酶转录水平变化或者生物量变化引起的,结合三种菌细胞壁完整性的变化,分析可能是细胞壁完整性不同影响纤维素酶分泌,而引起相同培养条件下,纤维索酶酶活的提升和降低。细胞壁完整性程度由强到弱依次是:TU-6、△tmk2::OEtmk3、△tmk2,纤维素酶酶活也按相同的顺序依次提高。以上研究有助于我们认识H. jecorina中Tmk2的作用、Tmk2和Tmk3对细胞壁完整性作用的相关性、细胞壁与纤维素酶生产的相关性,进一步理解在此纤维素酶高产菌株中信号传导通路对纤维索酶生产的调节。