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寡孢节丛孢（Arthrobotrys oligospora）是一种常见的捕食线虫真菌,可以产生粘性菌网（捕食器官）捕捉线虫。细胞壁完整性途径（CWI途径）是真菌中保守的MAPK信号通路,能感受细胞壁胁迫信号并及时作出应答。同时,CWI途径也与病原真菌的致病性密切相关。本论文以寡孢节丛孢中三个CWI途径相关蛋白（Wsc1、Rlm A和Cdk1）为研究对象,通过同源重组技术获得基因突变菌株。通过表型比较、转录组和代谢组数据分析,对它们的功能进行了研究。1.Ao Wsc1、Ao Rlm A和Ao Cdk1的序列性质Ao Wsc1是一种细胞膜表面传感器蛋白,它的等电点（p I）、氨基酸（aa）数目和分子量（Mw）分别为8.39、261 aa和27.61 KDa。转录因子Ao Rlm A的p I、aa数目和Mw分别为6.48、566 aa和61.19 KDa。Ao Cdk1是一种细胞周期蛋白依赖性激酶,它的p I、aa数目和Mw分别为8.77、530 aa和59.32 KDa。保守功能结构域分析表明,Ao Rlm A具有MADS-box、MADS MEF2-like、转录因子,MADS-box超家族、细胞质结构域、非细胞质结构域。Ao Wsc1具有信号肽结构域。Ao Cdk1具有多个保守结构域和结合位点,包括蛋白激酶样结构域超家族和ATP结合位点等同源性分析表明,三个蛋白与其它捕食线虫真菌来源的同源蛋白具有较高的序列相似性。通过同源重组技术获得ΔAo Wsc1、ΔAo Rlm A和ΔAo Cdk1突变菌株。2.ΔAo Rlm A、ΔAo Wsc1和ΔAo Cdk1表型分析（1）Ao Rlm A、Ao Wsc1和Ao Cdk1参与菌丝形态发生。与野生型（WT）菌株相比,ΔAo Rlm A突变菌株的生长速度明显减慢,而ΔAo Wsc1和ΔAo Cdk1则未发生变化,同时,ΔAo Rlm A突变菌株幼嫩菌丝膨大变形,单个菌丝细胞内的细胞核数目变少;ΔAo Cdk1突变菌株的菌丝细胞变短,单个菌丝细胞内细胞核数目变少。ΔAo Rlm A和ΔAo Cdk1突变菌株产孢量显著减少、孢子萌发率显著降低,且ΔAo Rlm A突变株产孢相关的基因的转录水平也与WT菌株存在差异。（2）Ao Rlm A、Ao Wsc1和Ao Cdk1参与捕器形成和捕食过程。与WT菌株相比,ΔAo Rlm A突变菌株不仅捕器数目和杀线虫能力降低,而且突变株的捕器多以不成环的形式存在。而Ao Wsc1和Ao Cdk1敲除后不仅捕器数目减少,ΔAo Cdk1突变株的捕器多以不成环的形式存在,虽然ΔAo Wsc1突变株在线虫诱导下出现了较多菌丝圈,但两者的捕食能力却未发生明显变化。（3）Ao Rlm A参与细胞壁完整性调控过程。通过WGA-FITC对细胞壁N-乙酰葡糖胺进行标记观察和透射电镜观察发现,ΔAo Rlm A突变菌株菌丝细胞壁出现破损;将突变株和WT菌株接种在含细胞壁合成干扰剂CR和SDS的培养基中,突变株的生长抑制率高于WT菌株;同时,突变株中与细胞壁合成相关基因的转录水平较WT菌株显著下调。（4）Ao Rlm A参与自噬和内吞过程。通过MDC染色和透射电镜观察,发现ΔAo Rlm A突变菌株的自噬小体数目变少;通过FM-4-64染色和透射电镜观察发现Ao Rlm A突变菌株的内吞能力较WT菌株减弱。（5）Ao Wsc1和Ao Cdk1参与自噬和脂肪酸利用过程。使用MDC染料对自噬小体进行染色和TEM观察,发现两个突变株菌丝细胞中的自噬小体的数目较WT菌株增多,但体积变小。同时,两个突变株中脂滴数目较WT菌株显著增多,体积也有所增大。（6）Ao Rlm A和Ao Wsc1参与胁迫应激过程。将突变菌株和WT菌株培养在含渗透压、氧化胁迫和细胞壁合成胁迫试剂的培养基中,ΔAo Rlm A和ΔAo Wsc1突变菌株的受到生长抑制远高于WT菌株。3.WT和ΔAo Rlm A突变菌株的转录组数据分析收集培养5 d后加入线虫提取液诱导0 h和48 h后获得的WT和ΔAo Rlm A突变菌株菌丝样品进行转录组测序和分析。对诱导0 h的WT和ΔAo Rlm A突变菌株的转录组数据进行分析获得了2229个差异表达基因（DEGs）,上调DEGs为1491,下调DEGs为738。诱导48 h后获得2474个DEGs,上调DEGs为1611,下调DEGs为863。进一步分析发现在菌丝营养生长过程中,Ao Rlm A基因的缺失导致核糖体形成、膜的成分和MAPK信号通路等上调,而铁离子运输、氧化还原和碳代谢过程等下调。在线虫提取液诱导48 h后,Ao Rlm A基因的缺失导致氧化还原、跨膜转运等功能上调,而环状化合物的代谢、DNA损伤修复和转录翻译等过程下调。4.WT和ΔAo Rlm A突变菌株的代谢组数据分析收集WT和ΔAo Rlm A突变菌株发酵液,经萃取浓缩,经LC-MS分析后,使用Compound Discoverer 3.0软件进行非靶向代谢组学分析,注释获得1862个差异代谢产物（DEMs）。DEMs被分类为18条KEGG二级目录,包括次生代谢物的生物合成、不同环境中微生物代谢、萜类化合物和聚酮化合物的代谢、氨基酸代谢和转录等相关途径。在这些DEMs之中,寡孢节丛孢的特异性代谢产物arthrobotrisin C(C22H34O6)和arthrosporol A(C22H34O7)的相对含量在ΔAo Rlm A突变株中较WT菌株分别上调了5.23和3.38倍。ΔAo Rlm A突变菌株中一些与m TOR信号通路、磷脂酶D信号通路、AMPK信号和c AMP信号通路的相关的DEMs均下调。本文的创新点:（1）成功敲除了Ao Wsc1、Ao Rlm A和Ao Cdk1基因,发现Ao Rlm A参与寡孢节丛孢菌丝的生长和形态发生、细胞壁完整性维持、自噬和捕器形成等生物学表型的调控。Ao Wsc1参与胁迫应激、捕器形成、自噬和脂肪酸利用过程。Ao Cdk1调节菌丝的生长和形态发生、捕器形成、自噬和脂肪酸利用过程。（2）通过转录组和代谢组分析,推测Ao Rlm A基因参与跨膜运输、氧化还原、核糖体、DNA损伤修复、细胞壁合成等生物学过程调控;同时参与调控m TOR信号通路、磷脂酶D信号通路、AMPK信号和c AMP信号通路等。