球孢白僵菌不同菌株分生孢子耐热力及相关孢壁蛋白分析

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球孢白僵菌(Beauveria bassiana)制剂已被广泛的应用于农林害虫生物防治。环境温度是影响生防真菌孢子制剂贮存和应用的关键因素之一。为了筛选获得适应我国南方夏季高温的生防潜力菌株,并进一步研究抗逆性生物学的分子机制,本研究对不同地理和寄主来源的12株球孢白僵菌分生孢子耐热性定量评价,并对一种孢壁类疏水蛋白CWP15进行了基因的全序列测定。主要内容和结果分述如下:孢子耐热生物学测定研究以48℃为胁迫温度的分生孢子耐热力测定方法和定量评价体系中引入了一个全新的变量—残存指数Is,即孢子在48℃胁迫下不同时刻的残存活孢率与未经胁迫的孢子萌发率的比值。对于原产地和寄主不同的12株球孢白僵菌的分生孢子进行48℃下热胁迫,其残存指数随胁迫时间的衰变过程很好地拟合逻辑斯蒂模型(r2≧0.97,P<0.01)。残存指数随时间衰变过程明显表现为缓慢下降,快速下降和平缓下降三个部分。对所有供试菌株而言,孢子残存指数均随着48℃热胁迫时间的延长而降低,且存活率的衰变速度因菌株不同而异。12株球孢白僵菌对48℃热胁迫的LT50平均为12.6min(6.7~21.2min),其中有四株菌的LT50低于10min,而多数菌株的LT50介于10~20min。FAE蛋白分析推测分生孢子孢壁类疏水蛋白即可甲酸抽提的(formic-acid-extractable,缩写FAE)蛋白与孢子耐热性生物学性状有关。本研究采用Tris-Tricine缓冲体系的SDS-PAGE凝胶电泳分析,对12株球孢白僵菌孢壁类疏水蛋白进行了电泳条带分析。结果显示,同一菌种内FAE蛋白组分无明显变化,但各菌株间FAE蛋白条带略有不同,其中15.0和17.5kDa蛋白属于组成型表达,而12.0kDa条带在某些菌株中未见。孢壁类疏水蛋白CWP15基因序列测定与分析孢壁类疏水蛋白CWP15是本实验室发现并推测与孢子耐热性状有关的一个全新的蛋白。本研究选择12株球孢白僵菌的孢壁类疏水蛋白CWP15作为研究对象,对其基因序列进行测定及比对分析。结果发现,其氨基酸序列含有高度保守的序列HNDRVVGAWDQDVKIV,同时存在多样性,可分为CWP15a和CWP15b两类。其中,来自云南的三个菌株Bb0101、Bb0103和Bb0104分属于不同的两类,说明同一地理来源的菌株间也存在多样性。这意味着CWP15基因有可能作为球孢白僵菌系统进化研究的新的分子标记。综上所述,本研究结果表明,球孢白僵菌分生孢子耐热力的种类变异较大,且存活率的衰变速度因菌株不同而异。结合孢壁类疏水蛋白CWP15氨基酸序列比对分析结果,表明此蛋白与菌株耐热性生物学性状有一定相关性。所有这些研究结果都将增进丝孢类生防真菌抗逆生物学基础的认识,推动抗逆生物学分子水平的研究,这将有助于进一步提升生防真菌制剂的田间适用性。
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