【摘 要】
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球孢白僵菌(Beauveria bassiana)是害虫微生物防治中的重要资源。光作为环境信号调节着真菌的生长发育过程,而可见光中的蓝光被认为是最为重要的环境刺激因子之一。本研究旨在解析蓝光受体蛋白WC-1和WC-2承载的生物学功能,揭示WC-1和WC-2如何进行信号传导和调控球孢白僵菌无性发育的过程。本实验成功构建了两个蓝光受体蛋白WC-1和WC-2的敲除株、回补株以及各GFP标记的融合蛋白菌株
【基金项目】
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球孢白僵菌两个FRQ节律蛋白轮班的生物钟效应解析及其调控机理(113/2045210331)项目;
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球孢白僵菌(Beauveria bassiana)是害虫微生物防治中的重要资源。光作为环境信号调节着真菌的生长发育过程,而可见光中的蓝光被认为是最为重要的环境刺激因子之一。本研究旨在解析蓝光受体蛋白WC-1和WC-2承载的生物学功能,揭示WC-1和WC-2如何进行信号传导和调控球孢白僵菌无性发育的过程。本实验成功构建了两个蓝光受体蛋白WC-1和WC-2的敲除株、回补株以及各GFP标记的融合蛋白菌株。亚细胞定位和Western杂交发现在全光照条件下WC-1::GFP融合蛋白定位于细胞质,细胞核中基本消失,随着光照周期的缩短慢慢从细胞质移出而逐渐聚向细胞核中,直到完全黑暗下全部转移进入到白僵菌的细胞核内。而WC-2::GFP融合蛋白全光照时细胞质强度明显高于细胞核,随着光照时长的缩短,逐渐向细胞核转移,至全黑暗条件下时,细胞核中分布更多,但细胞质中仍有分布。表明WC-1和WC-2融合蛋白随光照时长变化在细胞内呈现穿梭现象,意味着二者均依赖于光而发生互作。研究还发现了球孢白僵菌两个WC-1和WC-2蛋白中任何一个缺失,可使其产孢能力显著下降,与对照菌相比敲除株在L:D 0:24条件下产孢缺陷最严重。同时还发现WC-1和WC-2对多种胁迫信号都有信号应答,(35)wc-1对荧光白及双氧水和(35)wc-2对荧光白及氯化钠分别存在强烈的胁迫信号应答。因此,它们至少可以感应两种以上的胁迫信号,同时在Hog1信号通路上存在信号应答。通过对大蜡螟体壁侵染及血腔注射方式进行了毒力测定,结果显示WC-1和WC-2对幼虫体壁侵染的LT50延迟到6.9±0.2 d和8.4±0.3 d,另外,血腔注射WC-1后菌株毒力损失严重,基本不杀虫,LT50通过计算无法估计出数值,而WC-2菌株的LT50延迟到9.7±0.5 d。证实球孢白僵菌中敲除WC-1和WC-2后菌株的致死能力都出现极大的下降,表明WC-1和WC-2在宿主侵染中发挥着重要的作用。揭示了WC-1和WC-2是维持球孢白僵菌生长、产孢、抗逆性状及毒力的重要调控因子。
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