綠僵菌MabrlA基因在產孢調控中的作用研究

《綠僵菌MabrlA基因在產孢調控中的作用研究》是依託重慶大學，由彭國雄擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：綠僵菌MabrlA基因在產孢調控中的作用研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：彭國雄
• 依託單位：重慶大學

中文摘要

綠僵菌是重要的生防微生物。在前期研究中發現，綠僵菌的1個編碼C2H2型鋅指轉錄調控因子的EST在產孢細胞形成期上調錶達。該轉錄因子與構巢麴黴產孢調控蛋白brl具有同源性，brlA基因在絲狀真菌產孢調控中起著中心調控作用。利用剛完成的綠僵菌全基因組序列資料庫，找到了該基因（Mabr1A）及其它7個產孢調節基因的全長序列。本項目將克隆MabrlA全長基因序列、啟動子及其系列5'端缺失序列，構建綠僵菌MabrlA超表達轉化子、敲除轉化子和MabrlA不同長度啟動子控制的GUS基因表達轉化子，研究MabrlA對產孢的影響，分析該基因在產孢過程中的表達特性以及該基因的調控序列與調控特徵，弄清MabrlA與其它產孢調節基因之間的調控關係，闡明MabrlA在綠僵菌產孢調控中的作用機制。本項研究可望為提高孢子生產提供新的理論依據和技術途徑，對於充分挖掘昆蟲病原真菌在害蟲防治中的巨大潛力具有重要意義。

結題摘要

昆蟲病原真菌主要通過體壁侵染昆蟲，在害蟲持續控制及維護物種多樣性方面具有特殊優勢。分生孢子是昆蟲病原真菌的主要侵染體，也是殺蟲真菌類農藥的主要有效作用單元。產孢也是絲狀真菌適應環境（溫度、營養、pH等）的重要過程，研究產孢分子調控機制，對於充分挖掘昆蟲病原真菌在害蟲防治中的巨大潛力具有重要意義。 本研究利用完成的綠僵菌全基因組序列資料庫，克隆綠僵菌到8個產孢相關基因MaBrlA、MafadA、MawetA、MaflbC、MasfgA、 MaflbB、MaflbD和MafluG，並分別構建這些基因的綠僵菌轉化子。通過表型分析證明這些基因對綠僵菌的菌絲生長和產孢產生明顯影響，其中，MaBrlA、MawetA對綠僵菌在CM（完全培養基）、MM（基本鹽培養基）和1/4SDA（富營養培養基）上的產孢都具有明顯影響；MaflbB對綠僵菌在含有微量元素的培養基上的產孢具有明顯影響；MafadA對綠僵菌在含有山梨醇的培養基上的產孢具有明顯影響；MafluG對綠僵菌在CM（完全培養基）上的產孢具有明顯影響。通過分別對敲除轉化子其他產孢基因的表達量的變化，初步闡明綠僵菌產孢途徑：MafluG處於調控途徑上游，對MaBrlA、MafadA、MawetA、MaflbC、MaflbB起著正調控，對MasfgA起著負調控；MaBrlA、MawetA處在產孢途徑下游，直接對產孢產生影響；MasfgA對MaBrlA、MafadA、MawetA、MaflbC、MaflbB起著負調控；afadA、MaflbC、MaflbB、MaflbD處於調控中游，以不同路徑調控MaBrlA和MawetA。 同時，對MaBrlA基因功能進行研究，發現MaBrlA敲除後，綠僵菌孢子在翅膀上的萌發和附著胞的形成顯著下降，的侵染毒力喪失，但孢子耐熱與抗紫外特性與野生菌種無顯著差異。 利用基因敲除和基因回復的方法對產孢模式相關基因pp5基因（一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶基因）的功能研究發現：pp5基因對綠僵菌的產孢量、抗濕熱能力、抗紫外能力起負調控作用，對孢子的形態均一性起正調控作用，對綠僵菌的毒力沒有顯著影響。