莱氏野村菌[Nomuraea rileyi (Farlow) Samson]是一种环境友好的虫生真菌，在田间自然感染草地夜蛾(Spodoptera frugiperda)、甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)、棉铃虫(Helicoverpa armigera)和烟青虫(Heliothis assulta)等多种夜蛾科害虫，引起害虫域内流行病，具有潜在的应用前景。但莱氏野村菌因产孢条件苛刻，导致生产成本偏高，产业化难度大；而普通液体发酵的芽生孢子因毒力低、不耐储存等缺陷，至今国内外还没有注册登记产品问世，严重制约了莱氏野村菌的产业化和应用。因此，寻找一种替代分生孢子的侵染体是十分必要的，其具有抗逆、耐贮、适合规模化生产的优点。微菌核是菌丝聚集而形成特异休眠体结构，作为多种植物病原真菌的繁殖体抵抗不良的环境。在适宜的环境下能够萌发产生的菌丝和孢子可以作为有效的侵染体。重庆大学基因中心成功实现了莱氏野村菌微菌核液体诱导培养，然而微菌核的形态发育分子机理及批量发酵工艺尚无人问津。本研究在野村菌液体微菌核诱导形成的基础上，旨在从微菌核的形成分子机理、优化发育过程、发酵工艺优化开展研究，以期证实微菌核能够作为野村菌新制剂的活性成分(母药)，探索分子发育调控机理，实现液体规模化发酵，进而推动野村菌的产品研制，促进野村菌的产业化。取得的主要研究结果如下：1）微菌核培养营养成分的优化为提高微菌核产量，通过单因素对微菌核的诱导培养基进行优化筛选。在此基础上，选择碳源、氮源、主要微量元素对微菌核发育有促进作用的3因素和3较优水平进行正交设计试验[L9(3)3]。微菌核的最佳培养基培养为葡萄糖：32.0g/l；柠檬酸铵：2.0g/l；硫酸亚铁：0.15g/l，其它离子元素也不可缺少。这三个营养元素对微菌核形成的影响次序为：硫酸亚铁>葡萄糖>柠檬酸铵。因此铁离子是影响微菌核发育的最主要营养因子。2）莱氏野村菌微菌核发育及生物学特性分析收集优化培养基中培养的微菌核，对微菌核的生物学特性，包括耐热能力、货架期、侵染能力分别进行评估分析。结果表明微菌核具有可持续的侵染能力，并且比分生孢子具有较高的耐热能力。在室温放置1年后，仍具有86.4%的萌发能力。结果表明微菌核能够替代分生孢子，作为莱氏野村菌母药的有效成分。3）比较转录组研究微菌核的发育分子机理为研究微菌核发育分子机理，采用比较转录组法对微菌核发育过程中表达基因进行高通量测序。共获得了由4.69Gb核酸组成的32,061个序列，其中20,919个序列(65%)得到注释。在这些序列中，仅有5,928个序列注释34个基因功能分类，有12,778个序列匹配到165条KEGG途径。两个转录组中共发现了4,808个差异表达基因，其中有719个差异表达基因注释了25个基因功能分类，1,888个差异表达基因匹配了161条KEGG途径，其中包含25条富集KEGG途径。通过对富集KEGG中上调或者特异表达的基因进行分析，发现这些基因均在氧胁迫解毒方面发挥共性作用。为验证这一发现，对这些上调基因进行荧光定量PCR验证。结果显示微菌核发育过程中伴随着氧胁迫的发生，同时一系列代谢发生着显著变化。转录组数据为研究莱氏野村菌微菌核发育提供了大量的基因信息。4）调控微菌核发育的功能基因鉴定跨膜蛋白(Sho1p和Sln1p)在感受生长压力和调节细胞应对环境压力方面发挥着重要的功能。我们首先检测了微菌核发育过程中环境的变化以及对微菌核发育的影响。另一方面，我们克隆了跨膜蛋白的两个基因(sho1和sln1)，它们分别编码了306个和1118个氨基酸序列。在应对微菌核发育过程中变化的微环境，两个基因表达量均上调。为确认sho1和sln1基因功能，我们通过RNA干扰技术分别构建了RNA干扰体(单干扰体：sholRM, sln1RM和双干扰体shol&sln1RM)。这些干扰体对渗透压和氧胁迫敏感，导致生长速度、产孢量和微菌核形成数量显著下降。研究结果显示：sho1和sln1基因在莱氏野村菌应答生长压力进而调控微菌核的发育方面发挥着重要功能。5）微菌核培养条件的优化选择转速、接种浓度、起始pH和培养温度进行影响微菌核液体发酵关键条件筛选试验，其中转速、接种浓度和培养温度三个因素为影响微菌核液体发酵关键条件的主要因素。其后对这三个主要因素采用23的中心组合和响应面法设计试验，获得了影响微菌核产量的因素多项式，表明转速和接种浓度是更为重要的因素。6）微菌核批量发酵工艺的建立及优化利用不同类型的接种体、不同培养时间的接种体和不同接种量对莱氏野村菌微菌核产量和生物量进行了研究。研究结果显示：培养24-48h的菌体能够作为液体一步发酵的有效接种体，微菌核产量均达到1.0×104个/mL。并建立和优化了莱氏野村菌微菌核液体30L发酵工艺(发酵前3d：150rpm；其后3d：200rpm和通气量：800L/h)，产率达到20-30%。研究结果为莱氏野村菌微菌核的规模化生产提供了科学数据参考。