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罗伯茨绿僵菌(Metarhizium robertsii)是在病虫害生物防治中得到广泛应用的一种昆虫病原真菌,近年来有报道称其也被用做生物肥料。与其它虫生真菌杀虫剂一样,基于绿僵菌孢子的生防真菌杀虫剂有保质期较短,防效易变化且杀虫的时效性较长等缺点导致其在市场中份额较小;因此绿僵菌等昆虫病原真菌的致病、抗逆机理有必要进一步深入研究,为生物防治的高效田间应用提供理论依据。本研究以罗伯茨绿僵菌为研究对象,针对MrPex14/17(MAA_05331)进行序列特征分析,采用基因敲除与回补突变体等策略方法,获得敲除菌株(MT,ΔMrPex14/17)与回补菌株(Comp,ΔMrPex14/17-Comp),并通过与野生型菌株(WT,Mr2575)进行多种表型分析鉴定来阐明罗伯茨绿僵菌MrPex14/17的生物学功能及调控机理。主要分析结果如下:1.MrPex14/17序列特征分析在NCBI中搜索获得MrPex14/17的全长序列。序列分析的结果发现其N端存在一个Pex14_N的保守结构域(Accession:pfam04695);在C端与酵母Sc Pex17(CAA96116.1)存在弱相似性。此外构建系统发育树发现其与蝗绿僵菌(Metarhizium acridum)和冬虫夏草(Ophiocordyceps sinensis)等亲缘性较高。2.MrPex14/17亚细胞定位将EGFP-MrPex14/17融合蛋白与过氧化物酶体分子标记m Cherry-PTS1(Peroxisomal Targeting Signals1)共转化到WT中,通过激光共聚焦观察MrPex14/17在过氧化物酶体的亚细胞定位,结果显示在WT中融合表达EGFP的MrPex14/17呈绿色点状分布而过氧化物酶体分子标记m Cherry-PTS1中呈现红色点状分布且红色与绿色相重合,说明MrPex14/17定位在绿僵菌过氧化物酶体中。3.MrPex14/17基因敲除菌株和回补菌株的获得根据MrPex14/17(MAA_05331)所在基因组位置,选择其两端侧翼序列及编码全长序列,构建其敲除载体质粒和回补载体质粒;并通过农杆菌介导转化等方法获得MrPex14/17基因的敲除菌株和回补菌株。4.MrPex14/17缺失在绿僵菌中生长发育分析对3种不同菌株(WT、MT、Comp)进行生长发育分析,结果发现:与WT/Comp相比较,MT孢子萌发速率在第12h上升了26.7%;14d产孢量下降了46.5%。结果表明MrPex14/17缺失对绿僵菌的生长发育发挥关键作用。5.MrPex14/17缺失在绿僵菌中化学胁迫应答将3种不同的菌株(WT、MT、Comp)孢悬液分别点接在PDA、PDA-Congo red、PDA-CFW、PDA-H2O2培养基上培养。试验结果发现:与WT/Comp相比较,MT菌落直径在Congo Red、CFW、H2O2上分别下降了8.9%、17.2%、10.1%。说明MrPex14/17缺失后,绿僵菌细胞壁的完整性下降、活性氧应答下降。6.MrPex14/17缺失在绿僵菌中致病性分析对3种不同菌株进行生物学测定(以大蜡螟Galleria mellonella为试虫)。在体壁侵染试验中:与WT/Comp相比较,MT致死率下降,进一步计算LT50发现MT的LT50(9.46±0.49d)显著长于WT的LT50(5.31±0.78d)和Comp(4.44±0.33d);在直接注射侵染试验中,与WT/Comp相比较,MT毒力无明显降低;进一步地我们测定了3种菌株的附着胞形成率以及角质层穿透的能力。试验发现:与WT/Comp相比较,MT大部分不能生成附着胞结构,在疏水皿附着胞形成试验和蝉翅附着胞形成试验中,MT附着胞生成率下降了73.2%和82.0%;角质层穿透能力试验中,与WT/Comp相比较,MT菌落直径下降了36.5%。这些结果表明MrPex14/17的缺失导致菌株附着胞形成率降低,从而影响了角质层穿透的能力,最终导致毒力的显著下降。综上所述,MrPex14/17的缺失导致产孢量显著降低,活性氧应答下降,细胞壁的完整性下降,毒力下降,附着胞生成率降低,角质层穿透能力下降;这些结果说明MrPex14/17参与了绿僵菌的生长发育及致病过程。