中文摘要
昆虫病原真菌侵染宿主的过程中,侵染结构附着孢形成并成功穿过寄主体壁是关键一环。申请人从昆虫病原真菌绿僵菌 (Metarhizium anisopliae)产附着孢的EST库中筛选到一个基因片段,该片段与植物病原菌稻瘟菌在附着孢形成期间特异表达的GAS基因具有较高的同源性,此基因可能是病原丝状真菌共有的毒力因子。本研究拟在此基础上以绿僵菌为材料,克隆附着孢形成相关基因MaGAS的未知序列和上游调控序列,并构建超表达和RNA干扰转化载体,筛选相应的转化菌株,通过检测MaGAS基因不同表达水平转化子附着孢形成及其他生长特征以及毒力的变化,结合MaGAS-EGFP表达定位分析和绿僵菌不同生长时期的MaGAS定量PCR检测,分析MaGAS基因的功能。通过本项目研究,可以阐明MaGAS基因在绿僵菌致病过程中的作用,为研制新型高毒力杀虫工程菌株提供理论依据。
结题摘要
昆虫病原真菌侵染宿主的过程中,侵染结构附着胞形成并成功穿过寄主体壁是关键一环。本研究中以昆虫病原真菌绿僵菌为实验材料,克隆了附着孢形成期间特异表达的Magas1 基因并研究了其功能。敲除Magas1基因,发现该基因对绿僵菌生长、孢子萌发、产孢以及附着胞形成没有影响。生测显示,注射侵染东亚飞蝗时敲除菌株和野生型菌株毒力无明显差异,而体表侵染时,敲除菌株毒力显著低于野生型,说明该基因是通过影响穿透宿主体壁过程参与致病过程。表达谱分析显示,Magas1基因在附着胞形成期间特异表达,在其他时期无表达。通过Magas1-EGFP融合表达显示,该基因表达产物不存在于胞内。为进一步研究该基因的调控机制,本研究中克隆了该基因的上游调控序列,通过5'缺失和定点敲除构建一系列PMagas1-EGFP绿僵菌转化菌株,发现该基因的调控序列区为上游1228bp,且该启动子仅在附着胞形成期间启动转录.为进一步利用该基因构建高效杀虫活性的菌株,本研究还克隆了高活性的绿僵菌的三磷酸甘油醛脱氢酶基因启动子(PMagpd)。研究发现,该启动子有效区域(1.4kb)比通用的构巢曲霉PgpdA(2.3kb)短,且活性高。
