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绿僵菌(Metarhizium)是一类重要的昆虫病原真菌,在生物防治中起到关键的作用。尽管绿僵菌作为生物农药有着许多化学农药无法比拟的优点,如环境污染少、选择性强、具有触杀性等,但是其杀虫速度慢、货架期短、防效不稳定等缺点严重制约了其大规模应用。绿僵菌在田间施用时,其防效和环境逆境如高温、强紫外辐射等因素密切相关。因此研究绿僵菌抗逆机制对提高其防效及稳定性具有重要意义。Rab GTP酶通过在GTP结合的激活态和GDP结合的失活态之间转换起着分子开关的作用,参与多种细胞活动。Rab GTP酶激活蛋白(GAP)是GTP酶活性转换过程中的重要调控因子。目前,关于GTP酶激活蛋白的研究多集中于哺乳动物、酵母和植物病原菌中,而在昆虫病原菌中少有。本研究以昆虫病原真菌蝗绿僵菌(M.acridum)为实验材料。蝗绿僵菌基因组数据分析表明蝗绿僵菌中有11个假定Rab GTP酶激活蛋白,它们均有保守的TBC结构域。本研究选取其中一个假定的Rab GAP蛋白MaGyp2,对其基因进行功能分析。通过同源重组的方法构建MaGyp2的敲除及回复菌株,分析其功能。获得了以下实验结果:1.MaGyp2生物信息学分析根据蝗绿僵菌基因组序列设计引物,克隆得到MaGyp2基因。该基因全长3,461bp,含有2个外显子,cDNA序列全长3,369 bp,编码1,122个氨基酸,其蛋白质分子量为123.8 kDa,等电点为5.43。与酵母中的Gyp氨基酸序列进行比对,发现MaGyp2具有TBC结构域并且含有3个保守的特征基序。2.MaGyp2敲除及回复菌株的获得为了研究蝗绿僵菌MaGyp2的功能,利用同源重组构建了该基因的敲除载体,并在此基础上构建了回复载体。利用农杆菌介导转化蝗绿僵菌,经过抗性筛选、PCR验证筛选以及Southern杂交验证,得到正确的MaGyp2敲除菌株和回复菌株。3.MaGyp2影响菌株对紫外的敏感性野生型菌株(WT)、敲除菌株(ΔMaGyp2)和回复菌株(CP)经紫外照射处理,培养20 h后分别统计其孢子萌发率。结果显示,紫外照射后与WT和CP相比,ΔMaGyp2孢子萌发率显著降低,紫外敏感性显著增强。4.紫外处理诱导MaGyp2上调表达定量PCR分析结果显示,与对照组(紫外照射处理0 h)相比,WT菌株经紫外处理1.5 h、3 h、4.5 h后MaGyp2的表达量显著上升。5.MaGyp2影响菌株抗氧化的能力抗氧化能力分析实验表明,与WT相比,H2O2对ΔMaGyp2的抑制效果更加显著,ΔMaGyp2抗氧化能力显著降低。6.MaGyp2影响紫外修复及抗氧化基因的表达利用qRT-PCR技术对紫外相关基因和抗氧化相关基因的转录水平进行检测,结果发现,紫外相关基因Uve1、WC1、Cpb在ΔMaGyp2中表达量降低。紫外处理后,抗氧化相关基因在ΔMaGyp2中下调表达。7.MaGyp2不影响菌株的生长、湿热抗性和毒力等ΔMaGyp2在孢子萌发速率、湿热抗性、毒力等生长、抗性及致病性方面与WT相比无显著差异。8.MaGyp2的缺失诱导Gyp家族其他成员的表达量上调利用qRT-PCR技术,分别检测Gyp家族其他成员在WT与ΔMaGyp2中的表达量。结果显示,Gyp家族其余10个成员中有7个基因在ΔMaGyp2中显著上调表达。