《捕食線蟲真菌形成捕食器官的信號調控機制研究》是依託雲南大學，由
楊金奎擔任負責人的國家自然科學基金專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：捕食線蟲真菌形成捕食器官的信號調控機制研究
- 負責人：楊金奎
- 依託單位：雲南大學
- 項目類型：專項基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
全球每年由於作物病原線蟲引起巨大的經濟損失，捕食線蟲真菌是線蟲生防的重要研究材料。捕食器官（捕器）是真菌捕殺線蟲的重要武器，它的產生和數量與真菌的捕殺效率呈正相關，然而捕器形成的信號調控機制還不清楚。本項目以產生不同捕器的三種代表性捕食線蟲真菌為研究對象，採用同源性分析篩選真菌基因組中的信號蛋白基因，通過定量PCR和基因敲除等方法鑑定參與捕器形成調控的信號蛋白；採用表達譜和蛋白組技術篩選效應蛋白下游的轉錄因子和轉錄因子調控的靶基因，通過定量PCR等技術鑑定信號通路下游的轉錄因子和靶基因；採用綠色螢光蛋白標記、酵母雙雜交和表達譜等技術確定關鍵蛋白的亞細胞定位、蛋白之間的相互作用和信號通路之間的互動作用。本項目針對線蟲生防製劑毒力不高和防效不穩的關鍵問題，通過揭示捕器形成的信號調控機制，為提高捕食線蟲真菌捕殺線蟲的能力和開發高效線蟲生防製劑奠定基礎，也有助於詮釋病原真菌生活模式轉變的分子機制。
結題摘要
本項目以三株產生不同捕食器官（捕器）的捕食線蟲真菌為研究對象，並以遺傳背景較為清楚的寡孢節叢孢（AO）為重點，鑑定了該真菌基因組中36個信號調控相關基因的功能。主要研究結果如下：1、鑑定了AO基因組中的9個G蛋白偶聯受體的功能，發現它們不同程度的影響真菌的生長、產孢和產捕器；2、對7個G蛋白信號途徑的調控因子（RGS）進行了功能鑑定，其中RGS1 (FlbA) 基因敲除以後，突變菌株的產孢量顯著下降，不能形成捕器，對真菌的致病性具有顯著的影響；3、鑑定了G蛋白信號途徑的調控因子Ric8，該蛋白顯著調控真菌的生長、產孢和捕食器官的形成；4、鑑定了腺苷酸環化酶的功能，它在真菌的生長、產孢和捕器形成過程中發揮至關重要的作用；5、鑑定了小G蛋白家族的三個亞家族部分成員，它們調控真菌的生長、產孢和產捕器，其中Rab-7A發揮著尤為重要的作用；6、對MAPK、PKA和CaMK蛋白的功能進行了研究，其中CaMK蛋白影響真菌的生長、產孢和環境脅迫；而MAPK和PKA調控真菌的生長、產孢、捕器形成和致病性；7、利用轉錄組技術對cAMP/PKA信號途徑StuA的突變菌株（ΔAoStuA）與野生型菌株的基因表達差異進行了比較；8、構建了堅粘孢單頂孢和環捕德氏霉的遺傳轉化體系，對部分同源的信號蛋白在不同真菌中的功能進行了比較。總之，通過以上系統的研究，對捕食線蟲真菌尤其是寡孢節叢孢的捕器形成的信號調控機制有了深入的了解，提出了該真菌形成捕器的信號調控模型，研究結果發表在SCI 一區雜誌Biological Reviews。本項目的研究也為深入了解捕食線蟲真菌生活史的轉換和高效線蟲生防製劑的研發奠定了良好的基礎。 通過以上系統的工作，培養了9名研究生；發表11篇研究論文，其中SCI論文9篇，2篇論文在本學科領域Top雜誌Biological Reviews (5年影響因子IF=11.996，生物學84種雜誌中排名第2) 和Annual Review of Phytopathology (5年影響因子IF=11.484，植物科學223種雜誌中排名第4) 發表。申報專利3項，1項獲得授權。榮獲2015年雲南省科技獎自然科學特等獎1項，排名第三。同時參編1本專著1的編寫。綜上，本項目較好的完成了預期的研究內容，實現了預定的目標。
