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真菌杀虫剂是利用虫生真菌来控制有害昆虫的生物制剂,它主要利用了自然界物种间的相互制约关系,相比于化学农药具有靶标特异性、能在靶标害虫间传播、能杀死地下害虫、不易产生抗性、能持久杀虫、可维持生态平衡和环境相容性好等优点,已经成为农林业应用的热点。蝗绿僵菌(Metarhiziumacridum)能专一的感染蝗虫和蚱蜢,由于其寄主范围窄、环保、安全、易于批量生产等优点,得到了广泛的研究,作为重要生防真菌,其抗逆性、产孢量及致病能力成为研究的重点。
LsdA(Late sexual development protein)晚期性发育蛋白在构巢曲霉(Aspergillusnidulans)中的有性发育晚期阶段高表达,LsdA的缺失会使构巢曲霉产生大量的有性产孢结构,LsdA通过高浓度的盐可抑制VeA调控的构巢曲霉的有性发育。本研究蝗绿僵菌晚期性发育蛋白(MaLsdA)与构巢曲霉中的LsdA同源,选自于产孢转换相关基因MaCreA差异表达文库。通过对MaLsdA进行保守结构域预测,发现该基因对应编码的晚期性发育蛋白具有一个信号肽和Ferritin_2结构域。通过同源重组和随机插入的方法获得了MaLsdA的敲除和回复菌株,发现MaLsdA影响蝗绿僵菌的菌丝发育,该基因的缺失会使蝗绿僵菌产生更多的菌丝;MaLsdA的缺失会使得蝗绿僵菌在1/4SDAY培养基上的产孢时间由18h延长至24h,在SYA培养基上由微循环产孢转换为正常产孢;MaLsdA的缺失后使得蝗绿僵菌产生大量的产孢结构、产孢子量明显下降;同时MaLsdA的缺失使蝗绿僵菌的抗紫外湿热能力下降、抗氧化和高渗能力下降、细胞壁完整性遭到破坏。WT和ΔMaLsdA的比较转录组结果进行分析发现在SYA上培养10h时二者共有38个表达差异基因,其中30个基因下调表达,8个基因上调表达。30个下调的基因中有5个基因参与铁平衡或铁转运,通过对WT和ΔMaLsdA进行胞内铁含量测定发现MaLsdA的缺失使蝗绿僵菌胞内铁含量下降。对38个差异表达基因进行GO功能分析,发现较大比例的差异基因的功能在代谢过程、结合能力、单一生物过程、催化活性、细胞膜和膜组分方面。这说明MaLsdA可能通过调节一些酶的催化活性和转录因子的结合活性,来调节蝗绿僵菌的代谢过程,影响细胞膜成分,从而调控蝗绿僵菌的产孢模式的转换。
综上所述,MaLsdA(晚期性发育蛋白)在蝗绿僵菌的菌丝发育、产孢模式转换、抗非生物胁迫、铁平衡等方面发挥重要作用。本研究为探索晚期性发育蛋白的功能提供了实验基础、为微循环产孢机制的研究以及微循环产孢通路的探索奠定基础。
LsdA(Late sexual development protein)晚期性发育蛋白在构巢曲霉(Aspergillusnidulans)中的有性发育晚期阶段高表达,LsdA的缺失会使构巢曲霉产生大量的有性产孢结构,LsdA通过高浓度的盐可抑制VeA调控的构巢曲霉的有性发育。本研究蝗绿僵菌晚期性发育蛋白(MaLsdA)与构巢曲霉中的LsdA同源,选自于产孢转换相关基因MaCreA差异表达文库。通过对MaLsdA进行保守结构域预测,发现该基因对应编码的晚期性发育蛋白具有一个信号肽和Ferritin_2结构域。通过同源重组和随机插入的方法获得了MaLsdA的敲除和回复菌株,发现MaLsdA影响蝗绿僵菌的菌丝发育,该基因的缺失会使蝗绿僵菌产生更多的菌丝;MaLsdA的缺失会使得蝗绿僵菌在1/4SDAY培养基上的产孢时间由18h延长至24h,在SYA培养基上由微循环产孢转换为正常产孢;MaLsdA的缺失后使得蝗绿僵菌产生大量的产孢结构、产孢子量明显下降;同时MaLsdA的缺失使蝗绿僵菌的抗紫外湿热能力下降、抗氧化和高渗能力下降、细胞壁完整性遭到破坏。WT和ΔMaLsdA的比较转录组结果进行分析发现在SYA上培养10h时二者共有38个表达差异基因,其中30个基因下调表达,8个基因上调表达。30个下调的基因中有5个基因参与铁平衡或铁转运,通过对WT和ΔMaLsdA进行胞内铁含量测定发现MaLsdA的缺失使蝗绿僵菌胞内铁含量下降。对38个差异表达基因进行GO功能分析,发现较大比例的差异基因的功能在代谢过程、结合能力、单一生物过程、催化活性、细胞膜和膜组分方面。这说明MaLsdA可能通过调节一些酶的催化活性和转录因子的结合活性,来调节蝗绿僵菌的代谢过程,影响细胞膜成分,从而调控蝗绿僵菌的产孢模式的转换。
综上所述,MaLsdA(晚期性发育蛋白)在蝗绿僵菌的菌丝发育、产孢模式转换、抗非生物胁迫、铁平衡等方面发挥重要作用。本研究为探索晚期性发育蛋白的功能提供了实验基础、为微循环产孢机制的研究以及微循环产孢通路的探索奠定基础。