蝗绿僵菌烷基硫酸酯酶的功能研究

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昆虫病原真菌作为重要的生物防治资源,因其具有对人畜安全、对环境友好、害虫不易产生抗性等优点而被广泛关注。大多数丝状真菌都具有两种产孢方式:正常产孢和微循环产孢,相比于正常产孢,微循环产孢产孢快、产孢量大、孢子大小均一,具有良好的应用潜力。在实际应用中,外界条件是不可控的,孢子很容易受到外界环境因素如:高温、UV的影响,这些因素对孢子的活力造成影响,从而限制了其作为生物杀虫剂的应用,因此研究调控昆虫病原真菌的产孢、抗逆等重要性状的分子机制,对于真菌杀虫剂研制和生物防治害虫作用重大。
  前期研究中发现:烷基硫酸酯酶基因(MaAts)在蝗绿僵菌微循环产孢阶段上调表达,生物信息学分析表明:蝗绿僵菌烷基硫酸酯酶MaAts全长1890bp,编码629个氨基酸,无内含子,蛋白质分子量68.653KDa,等电点为5.45,无信号肽。通过构建MaAts的敲除菌株(ΔMaAts)和回复菌株(CP)来研究一系列表型变化。发现缺失MaAts后,与WT相比,分生孢子萌发延迟,ΔMaAts的萌发中时(GT50)显著增加,MaAts酶活性显著降低。敲除MaAts后蝗绿僵菌的化学物质耐受性和致病能力没有受到影响。ΔMaAts在蝗绿僵菌的微循环产孢培养基(SYA)上的产孢方式发生改变,由微循环产孢转变为正常产孢。此外,ΔMaAts突变体在不同发育阶段的抗紫外、抗湿热能力均下降。比较转录组分析发现,MaAts缺失后差异表达基因共有78个,其中含有已知功能的蛋白58(74%)个,其余20(26%)个为假定蛋白,所有差异表达基因中上调基因56个,下调基因22个,这些差异基因功能大都与调控细胞、膜、膜组分以及代谢过程、细胞过程、应激反应等相关,表明MaAts可能通过影响这些基因的转录水平变化来改变菌株的抗逆性。
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