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由于线虫抗药性的出现和绿色抗寄生线虫药物的匮乏,植物寄生线虫已成为危害农业生产的一个全球性问题。从微生物次生代谢产物中寻找新型高效广谱性抗线虫天然化合物并确定其作用机制是研发绿色抗线虫药物的重要手段。本研究以食线虫真菌厚垣孢普克尼亚菌(Pochonia chlamydosporia)中筛选得到的一类产率高、活性强的金轮霉素为研究对象,以秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)为模型探讨了该类化合物主要成分金轮霉素D对线虫的毒性机制,鉴定了线虫抗金轮霉素D的抗性突变位点。主要研究结果如下:1.对17株厚垣孢普克尼亚菌马铃薯葡萄糖液体培养基的发酵液进行杀线虫活性筛选,获得到三株对秀丽隐杆线虫毒性极强的菌株YMF1.00615, YMF1.00613和YMF1.00111。这三株真菌的PDB发酵液中均显示为亮黄色,化学分析检测到发酵液中均含有大量金轮霉素类化合物,定量分析发现金轮霉素D为抗线虫活性发酵液中的主要成分,产量超过300μg/mL。金轮霉素D在半致死浓度下可以抑制秀丽隐杆线虫进食速率和线虫幼虫发育,大大缩短线虫寿命,并减少线虫后代数目。活性测试发现金轮霉素D对南方根结线虫幼虫的毒性是对秀丽隐杆线虫毒性的两倍。2.通过微阵列芯片分析发现金轮霉素D可诱导秀丽隐杆线虫基因组中与脱毒,压力应激和免疫反应相关的大量基因表达水平发生上调。3.发现胰岛素生长因子信号通路中的叉头(DAF-16/FOX0)转录因子参与了线虫应对金轮霉素D毒性的过程。突变体daf-16(mu86)对金轮霉素D具有超敏感性,而负调控DAF-16的突变体daf-2(e1370)对金轮霉素D具有抗性。4.筛选得到了秀丽隐杆线虫抗金轮霉素D突变体。采用甲基磺酸乙酯随机诱变约60000个野生型N2品系基因组,通过F2遗传学筛选得到了4个对金轮霉素D具有抗性的突变品系M1, M2, M3, M4。确定M1对金轮霉素D的抗性表型是由单个基因的显性突变导致的。5.定位了M1中对金轮霉素D抗性突变位点。以M1突变体和CB4856品系为亲本,构建了F2群,经单核苷酸酸多态性(SNP)定位,将抗性突变位点限定到三号染色体-2.97厘摩至-1.57厘摩之间。同时对M1进行基因组测序,通过比对M1和用于诱变的N2品系线虫在2.97厘摩至-1.57厘摩区域之间的变异,最终确定ATP合成酶β亚基第471位精氨酸突变成了组氨酸。6.秀丽隐杆线虫ATP合成酶p亚基第471位精氨酸的位置在寄生线虫中通常也是精氨酸。在15种序列已知的寄生线虫中,11种寄生线虫在秀丽隐杆线虫ATP合成酶p亚基第471位精氨酸的位置是精氨酸。本研究从食线虫真菌厚垣孢普克尼亚菌中筛选得到具有杀线虫活性的金轮霉素D。通过对野生型秀丽隐杆线虫进行遗传学筛选,得到对金轮霉素D具有抗性的突变体。对抗性突变体进行SNP定位和基因组测序分析,发现ATP合成酶p亚基第471位精氨酸错义突变为了组氨酸,此突变保护突变体免受金轮霉素D的毒性影响。而且在ATP合成酶p亚基序列已知的15种寄生线虫中,11种寄生线虫中的这个位置都是精氨酸。所以本研究为寻找开发真菌来源的靶点新颖的广谱性杀线虫制剂提供了重要的参考价值。