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植物寄生性线虫寄主广泛且防治困难,每年对全球农业经济造成巨大损失。淡紫紫孢菌(Purpureocillium linacinum)原名淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus),其菌丝能有效寄生线虫卵,对多种植物寄生线虫病害具有良好的田间防效,已成为一种重要的线虫生防真菌。然而,目前对其功能基因的机制研究较少。实验室前期研究已完成淡紫紫孢菌菌株36-1基因组以及寄生根结线虫卵24 h的转录组测序。本研究基于基因组和转录组数据,结合生物信息学和分子生物学对淡紫紫孢菌参与线虫卵寄生和抗逆的基因进行鉴定,并对重要基因的生物学功能及机制进行探究。主要结果如下:1.克隆获得淡紫紫孢菌3-磷酸甘油醛脱氢酶编码基因(gpd P)的启动子Pgdp P。利用Pgpd P在淡紫紫孢菌细胞内成功启动荧光标记基因e GFP和RFP的表达,表明Pgpd P可用于后续试验中淡紫紫孢菌表达菌株的构建。获得的荧光标记菌株能够稳定遗传e GFP和RFP基因的表达,并且生长发育与野生型无显著差异,因此可作为线虫卵寄生以及植物定殖试验观察的研究材料。2.鉴定出淡紫紫孢菌亲环蛋白(CYP)基因家族的10个基因,命名为Pl CYP1至Pl CYP10,并对它们编码的蛋白序列进行分析。亚细胞定位预测结果表明Pl CYP3定位于内质网,Pl CYP5和Pl CYP7定位于细胞核,Pl CYP9定位于线粒体,其余均定位于细胞质。系统发育分析发现CYP家族的成员构成在丝状真菌和酵母菌间出现分化。明确Pl CYPs基因在淡紫紫孢菌菌株36-1生长发育、寄生线虫卵和响应非生物胁迫阶段的表达动态。其中Pl CYP4基因在高温胁迫下显著上调表达,Pl CYP5基因在盐胁迫和细胞壁胁迫下显著上调表达但是在过氧化氢处理下表达受抑制,而Pl CYP6基因在渗透压和过氧化氢处理下显著上调表达。大肠杆菌异源表达试验进一步明确了Pl CYP4和Pl CYP6基因分别在耐高温胁迫和过氧化氢胁迫的功能。3.明确并解析Pl CYP5基因调控淡紫紫孢菌细胞核糖体生物形成的分子机制。Pl CYP5基因敲除突变体(ΔPl CYP5)与野生型相比,其生长速率、产孢量以及发酵液杀线虫活性均显著下降并且发酵液中蛋白含量减少。比较野生型和ΔPl CYP5转录组数据,发现ΔPl CYP5的上调基因主要富集在与核糖体生物形成相关的生物过程,而下调基因主要富集在物质的代谢和生物合成过程,表明Pl CYP5基因可能参与调控核糖体生物形成。通过酵母双杂交、pull down及免疫共沉淀试验证明Pl CYP5能够结合核糖体小亚基蛋白Pl RPS15上真核生物特有的N端延伸来与之产生稳定互作。Pl RPS15敲低突变体(ΔPl RPS15_i)与ΔPl CYP5表现出相似的细胞核糖体胁迫表型,包括核糖体亚基分布异常、对低温敏感以及新生蛋白合成能力下降。此外,ΔPl RPS15_i与ΔPl CYP5细胞中均表现出r RNA前体的转录和剪切受阻,并且核糖体组装因子与r RNA前体的结合增强,表明Pl CYP5与Pl RPS15影响核糖体生物形成过程。亲和纯化试验发现Pl CYP5不与核糖体前体结合,但能促进Pl RPS15组装至核糖体前体。共表达试验进一步发现Pl CYP5能阻止Pl RPS15的非特异性聚集从而维持其可溶性。以上结果表明Pl CYP5作为核糖体蛋白Pl RPS15的分子伴侣来调控细胞核糖体生物形成。酵母双杂交试验还发现Pl CYP5-Pl RPS15的互作模式仅存在于丝状真菌的同源蛋白中,而人类、拟南芥和裂殖酵母的同源蛋白间均不存在互作,表明核糖体蛋白分子伴侣系统在丝状真菌与其他物种间存在差异。综上所述,本研究克隆获得淡紫紫孢菌内源性高效启动子Pgpd P,鉴定并初步分析了淡紫紫孢菌亲环蛋白基因家族,明确了Pl CYP5的生物学功能及其作为分子伴侣调控细胞核糖体生物形成的机制。本研究丰富了用于淡紫紫孢菌遗传改良的核心元件储备,为筛选淡紫紫孢菌重要功能基因以及解析分子机制提供线索,并为其他物种中Pl CYP5同源蛋白的功能研究提供参考。