蝗綠僵菌STE轉(zhuǎn)錄因子MaSte12基因的功能研究.pdf

1、農(nóng)林害蟲災(zāi)害是一種世界范圍內(nèi)的生物性災(zāi)害，對(duì)農(nóng)林業(yè)危害極大。人們長時(shí)間使用化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)行害蟲防治業(yè)已導(dǎo)致“3R”(residue, resistence, resurgence)問題，因此環(huán)境友好型的生物農(nóng)藥研發(fā)逐漸受到人們青睞。昆蟲病原真菌是自然界中控制害蟲種群和數(shù)量的主要因素，是重要的生防資源?；染G僵菌（Metarhizium acridum）已經(jīng)作為生物農(nóng)藥廣泛用于蝗蟲防治，同時(shí)也是研究致病菌-宿主相互作用關(guān)系的模式生物。昆蟲病原真

2、菌采用直接穿透昆蟲體壁的方式致死昆蟲，其侵染結(jié)構(gòu)附著胞的形成和昆蟲體壁的穿透在侵染致病過程中發(fā)揮極其重要的作用。病原真菌附著胞的形成與宿主體壁的穿透過程是一個(gè)相對(duì)保守的過程，但分子機(jī)制迄今還不甚明確。在植物病原真菌中，附著胞形成或穿透過程的調(diào)控主要通過 PMK1（pathogen mitogen-activated protein kinase）激活Ste12轉(zhuǎn)錄因子蛋白，調(diào)控下游蛋白表達(dá)而實(shí)現(xiàn)的。但該蛋白在昆蟲病原真菌中尚無研究。本研

3、究以蝗綠僵菌和東亞飛蝗為研究材料，達(dá)到如下研究目標(biāo)：一是明確MaSte12基因在蝗綠僵菌生長、抗逆與致病過程中的生物學(xué)功能；二是使用數(shù)字表達(dá)譜技術(shù)探討 MaSte12基因影響蝗綠僵菌侵染結(jié)構(gòu)形成與功能的分子機(jī)制。
　　研究者利用基因組序列信息，擴(kuò)增得到編碼702個(gè)氨基酸的 MaSte12基因cDNA全長，序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)MaSte12蛋白擁有Ste12蛋白共有的保守結(jié)構(gòu)域：1個(gè)STE結(jié)構(gòu)域和2個(gè)Zn_C2H2鋅指結(jié)構(gòu)域；通過基因敲除和

4、回復(fù)的策略研究該基因在蝗綠僵菌生長、抗逆以及侵染致病過程中的作用；研究表明，MaSte12基因影響蝗綠僵菌孢子萌發(fā)，但不影響產(chǎn)孢量以及孢子抗逆性；MaSte12基因主要通過影響附著胞分化形成，從而影響蝗綠僵菌的侵染致病能力；而使用附著胞形成時(shí)期RNA進(jìn)行數(shù)字表達(dá)譜測序發(fā)現(xiàn)，MaSte12基因主要是通過調(diào)控體表信號(hào)識(shí)別、信號(hào)傳導(dǎo)、疏水蛋白表達(dá)、各種脂肪酸代謝、糖類代謝、細(xì)胞壁重塑酶表達(dá)以及蝗蟲體壁降解酶類表達(dá)來實(shí)現(xiàn)對(duì)蝗綠僵菌附著胞分化和穿