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黄曲霉是腐生真菌,属于曲霉属。这种真菌是一种机会致病菌,能够污染大多数种子作物和其他生物,包括动物和人类。更严重的是,黄曲霉由于其次级代谢产物的高毒性而导致死亡或慢性疾病。因此,影响黄曲霉生长和分布的各种因素、黄曲霉毒素生物合成途径、基因簇以及调控机制已成为过去几十年研究的主题,其中包括响应于渗透压的(MAPK/HOG)途径促分裂原活化蛋白激酶信号的研究。尽管该途径已在一些真菌中广泛研究,但在黄曲霉中,其机制尚不清楚。Sak A(hog1/hogA)被认为是MAPK/HOG途径的重要部分,为此本研究重点是确定Sak A在黄曲霉中的生物学功能。在本研究中,通过同源重组的方法进行敲除和互补菌株的构建,随后通过1.2mo L/L的氯化钠(NaCl)、1.2 mo L/L D-山梨醇、以及0.93和0.99水活度诱导渗透压。实验发现,与野生型(WT)和互补菌株(ΔAfsakA::AfsakA)相比,基因敲除株(ΔAfsakA)对分生孢子产生显著影响。q RT-PCR结果显示,aba A和brl A基因的表达水平在ΔAfsakA中,比WT和ΔAfsakA::AfsakA菌株中发生下调。研究还发现,Af Sak A对细胞壁应激压力和渗透压都有响应。渗透压相关基因HPS,GPD,GRE和STL的转录水平在ΔAfsakA中,显著低于WT和ΔAfsakA::AfsakA菌株。在没有渗透胁迫的情况下,ΔAfsakA突变体比他菌株产生更多的菌核;而在渗透胁迫存在下,所有菌株都不能产生任何菌核。与菌核生产相关基因(nsdC和nsdD)的转录水平研究表明,在没有胁迫的情况下,这两个基因在ΔAfsakA中的表达水平高于WT和ΔAfsakA::AfsakA菌株。对于黄曲霉毒素的研究表明,ΔAfsakA突变体在0.93aw渗透胁迫条件下会抑制黄曲霉毒素B1(AFB1)的产生。然而,在1.2mo L/L D-山梨醇、0.93aw和0.99aw渗透胁迫条件下,Af Sak A的缺失导致AFB1产量的显着增加,这与WT和ΔAfsakA::AfsakA菌株不同。在没有应激的情况下,通过qRTPCR进一步检测黄曲霉毒素合成基因(aflO和aflQ)和黄曲霉毒素转录调节基因(aflR和aflS)的表达水平。结果显示,与WT和ΔAfsakA::AfsakA菌株相比,ΔAfsakA菌株中所有这些黄曲霉毒素合成基因和调节基因的表达量均上调。对花生种子和玉米籽粒进行致病性试验表明,ΔAfsakA菌株比WT和ΔAfsakA::AfsakA菌株产生更多的AFB1和分生孢子。亚细胞定位结果证明,在没有渗透压刺激的情况下,AfSakA-m Cherry位于细胞质中,而在渗透压力刺激时它会移位至细胞核。总之,本研究提供了关于黄曲霉毒素生物合成与调控的新见解,同时为防治黄曲霉对农产品、生物和人类造成的持续感染以及调控黄曲霉对环境的污染,提供了一定的理论基础。