球孢白僵菌（Beaueria bassiana）是一种宿主范围和生防潜力俱佳的虫生丝状病原真菌。无论在离体环境中,还是寄生在宿主体内,它适应环境所演化出的一系列机制均利于其生态位的发展。在生态系统中,铁饥饿稳态对于真菌的生长发育以及物种的传代和壮大都至关重要。在铁胁迫环境下,真菌已演化出一套保守的铁吸收和利用系统,以帮助其度过环境变化所带来的威胁。在物种演化过程中,膜稳态是细胞维持机体正常运转的必要条件之一,对于真菌物种来说尤为重要。它不仅要平衡来自内部（细胞质）和外部（细胞壁）的机械压力,还要精准完成脂质和蛋白的组装和调配。本研究通过基因功能分析发现bZIP型转录因子BbHapX下游靶标BbOle1、BbLip1、BbLec1和BbCFEM家族基因,并结合经典遗传学、细胞生物学、生物信息学和分子生物学手段验证,对BbHapX响应铁饥饿调控和膜稳态调控两方面的功能进行解析。BbHapX维持真菌分生孢子质膜稳态和细胞膜功能分生孢子萌发不仅是环境传播的基础,而且是感染的关键步骤。在昆虫病原真菌球孢白僵菌中,我们从遗传上表征了碱性亮氨酸拉链（bZIP）转录因子HapX（BbHapX）在分生孢子养分储备和病原体-宿主相互作用中的作用。BbHapX的缺失导致体表接种和血腔注射试验中毒力几乎完全丧失。转录组学分析显示,脂肪酸（FA）/脂质代谢需要BbHapX,而生化分析表明BbHapX的损失导致分生孢子FA含量显著降低。外源油酸可以部分或完全恢复ΔBbHapX突变体受损的表型,包括萌发率、膜完整性、营养生长和毒力。BbHapX介导真菌铁的获取,这对于硬脂酸的去饱和是不需要的。另外,Δ9-脂肪酸去饱和酶基因（BbOle1）失活产生的缺陷与ΔBbHapX突变体相似。油酸还对ΔBbOle1突变体的缺陷表型具有显著的修复作用。凝胶阻滞试验显示BbHapX直接调节BbOle1的表达。脂质组学分析表明,BbHapX和BbOle1都有助于具有来自油酸的非极性尾巴的磷脂的稳态。因此,外源性磷脂可以显著恢复膜的完整性。这些数据表明,HapX-Ole1途径有助于分生孢子脂肪酸/脂质储备,并且在由球孢白僵菌引起的感染的早期阶段所涉及的脂质生物学与膜功能之间存在重要的联系。BbLip1通过调节膜脂稳态启动侵染循环脂肪酶是支持生物生长和发育的必不可少的一类酶。它们不仅催化生化反应（如酯化和酯交换）,而且在维持脂质稳态和细胞代谢方面也起着重要作用。脂肪酶负责将存储在脂滴中三酰基甘油催化降解为游离脂肪酸和甘油三酯。在球孢白僵菌中,BbLip1的缺失不仅会直接导致球孢白僵菌在生长发育和毒力方面造成生理缺陷,还引起油酸含量显著下降50%。当体外添加油酸时,能够部分恢复BbLip1缺失所造成的缺陷。凝胶阻滞结果表明,BbHapX能够转录激活BbLip1的表达。脂质组学分析表明,BbLip1的缺失直接导致真菌分生孢子内游离脂肪酸和贮存脂质的比例失衡。以上结果表明,球孢白僵菌BbHapX转录激活BbLip1参与到脂滴分解代谢,并影响丝状真菌的生长发育、氧化胁迫和毒力,最终贡献于质膜稳态。凝集素蛋白BbLec1参与细胞膜壁稳态凝集素具有碳水化合物结合能力的特征,并在真菌生理学中起着广泛作用。球孢白僵菌是一种丝状昆虫病原真菌,具有一种类似凝集素的蛋白质,其中含有一个Fruit Body＿domain（BbLec1）。BbLec1可以与真菌细胞壁中的壳二糖和几丁质结合。BbLec1蛋白显示出它们自身之间相互作用的潜能,并易位进入了分泌泡。此外,BbLec1与分泌泡蛋白PliA相互作用,这两个蛋白之间的相互依赖性对于稳定分泌泡的结构至关重要。本研究通过构建基因敲除株和回补株,对BbLec1在球孢白僵菌中的功能进行了解析。值得注意的是,BbLec1的丧失导致菌丝体和分生孢子中细胞壁的受损以及分生孢子的形成能力。此外,BbLec1的破坏导致细胞膜完整性降低和对渗透压的敏感性增强。最后,与野生型相比较,ΔBbLec1突变株表现出较弱的毒力。综上,BbLec1作为一种分泌泡成分,保持了分泌泡的结构和功能,这对于丝状昆虫病原真菌球孢白僵菌的致病性至关重要。BbCFEM家族响应铁饥饿调控的生理机制铁作为大多数原核生物和所有真核生物应激反应所必需的微量元素,它对于细胞维持必要的生长代谢至关重要。而CFEM（Cysteine-rich Fungal Extracellular Membrane）家族是真菌细胞中一类具有能够捕获生物铁的八个半胱氨酸保守残基的细胞外膜蛋白家族。在球孢白僵菌中,CFEM基因（BbCFEM）家族参与铁饥饿调控机制是非常保守的。体表侵染和血腔注射的毒力测定结果显示,BbCFEM家族基因在响应铁饥饿调控方面存在补偿效应,其补偿机制的存在取决于真菌面临的外界环境中铁水平的高低。与黄曲霉、黑曲霉和布氏白僵菌的体外铁竞争结果表明,在体外缺铁环境中,BbCFEM家族基因有助于球孢白僵菌与其它真菌竞争铁以供细胞生长。与布氏白僵菌的体内竞争结果显示,BbCFEM家族基因真菌在寄主体内与其他昆虫病原真菌竞争并获取铁。综上,球孢白僵菌BbCFEM家族在响应铁饥饿调控方面高度保守。并且,在不同铁饥饿环境下,BbCFEM家族基因在毒力方面存在着独特的补偿效应。此外,BbCFEM家族基因能够帮助真菌在体外腐生环境、昆虫体表侵染阶段、昆虫血腔增殖和腐生阶段完成生物铁的竞争和获取,并有助于真菌的分化发育和毒力。总而言之,本论文围绕球孢白僵菌bZIP型转录因子BbHapX的生物学功能开展研究。研究结果揭示BbHapX通过调控若干生理途径参与菌体应对铁饥饿响应和维持细胞膜稳态,进而决定真菌的毒力。本研究获得的主要结果如下:（1）揭示了BbHapX通过调控硬脂酰去饱和酶基因BbOle1转录,调节油酸的生成,进而影响菌体的磷脂稳态,最终维持细胞膜的完整性;（2）证实了BbHapX通过转录酯酶基因BbLip1调控脂质分解成脂肪酸的过程,并贡献于膜脂的稳态;（3）证实了BbHapX转录激活类凝集素基因BbLec1。揭示了该凝集素通过外分泌泡转运至细胞膜壁间隙,维持细细胞膜壁的完整性;（4）证实了CFEM家族基因参与球孢白僵菌应对环境中不同的铁利用度。同时,初步揭示了CFEM家族基因介导的铁获取能力参与球孢白僵菌与其它物种的种间竞争。研究结果为进一步阐明昆虫病原真菌侵染宿主和适应环境的机制提供新的理论认识。