鈣調(diào)磷酸酶催化亞基BbCNA影響球孢白僵菌產(chǎn)孢、毒力和毒力相關(guān)生物學(xué)性狀.pdf

1、昆蟲(chóng)病原真菌(Entomopathogenic fungi)是自然界控制害蟲(chóng)的重要因素之一，在害蟲(chóng)生物防治中具有廣闊的應(yīng)用前景。揭示病原真菌侵染致病的分子機(jī)理，對(duì)充分挖掘其控制害蟲(chóng)的潛力，具有重要意義。
　　 鈣調(diào)磷酸酶(Calicineurin,CN)是一種高度保守的Ser/Thr蛋白磷酸酶，它與Ca2+和鈣調(diào)蛋白(Calmodulin)結(jié)合，作為Ca2+信號(hào)傳感器中繼因子參與了受Ca2+調(diào)節(jié)的生物學(xué)功能的調(diào)控。鈣調(diào)磷酸酶被認(rèn)

2、為是生物體應(yīng)激反應(yīng)時(shí)的中心調(diào)節(jié)蛋白，并與真菌的孢子及菌絲形態(tài)、細(xì)胞內(nèi)陽(yáng)離子平衡、細(xì)胞壁的合成以及病原真菌的致病性等相關(guān)?？梢?jiàn)，鈣調(diào)磷酸酶介導(dǎo)的信號(hào)途徑是揭示真菌相關(guān)生物學(xué)性狀分子機(jī)理的重要線(xiàn)索。
　　 本論文以國(guó)內(nèi)外廣泛用于害蟲(chóng)生物防治的昆蟲(chóng)病原真菌球孢白僵菌(Beauveriabassiana)為材料，采用同源重組的方法破壞鈣調(diào)磷酸酶催化亞基編碼基因Bbcna，分析了鈣調(diào)磷酸酶的生物學(xué)功能，發(fā)現(xiàn)BbCNA是影響球孢白僵菌分生孢

3、子產(chǎn)生、毒力及毒力相關(guān)生物學(xué)性狀的重要因子。
　　 獲得的主要研究結(jié)果如下：
　　 BbCNA影響菌落形態(tài)、分生孢子產(chǎn)生和菌絲間的相互作用。生物學(xué)特性分析表明，破壞Bbcna導(dǎo)致球孢白僵菌的菌落生長(zhǎng)瘠薄，分生孢子產(chǎn)量顯著下降。在CZM和1/4SDAY平板上，Bbcna基因破壞突變體的產(chǎn)孢量分別比野生菌株下降了約83-85％和51-61％。在液體培養(yǎng)條件下，Bbcna突變體菌絲容易聚集成團(tuán)，形成菌絲球。由此表明，Bbcna

4、對(duì)菌絲間的相互作用(排斥)具有重要的調(diào)節(jié)作用。
　　 BbCNA基因影響球孢白僵菌對(duì)殺真菌劑咯菌腈fludioxonil的敏感性?？┚缑舾行詫?shí)驗(yàn)表明，在野生菌株最低抑制濃度下(0.1μg/l)，Bbcna基因破壞突變體對(duì)咯菌晴敏感。由此表明，鈣調(diào)磷酸酶信號(hào)傳導(dǎo)途徑參與了球孢白僵菌對(duì)殺真菌劑咯菌晴的敏感性調(diào)節(jié)。
　　 破壞BbCNA導(dǎo)致菌株毒力顯著下降。用“孢子浴”法接種三齡菜粉蝶幼蟲(chóng)進(jìn)行生物測(cè)定，在1×107孢子/ml

5、的濃度下，接種7天后Bbcna基因破壞突變體引起的感染死亡率比野生菌株降低了55.02-61.93％。但微量注射接種發(fā)現(xiàn)，Bbcna基因破壞突變體的感染死亡率相比野生菌株差異不顯著。另外，通過(guò)蟲(chóng)菌體的數(shù)量檢測(cè)表明，Bbcna突變體蟲(chóng)菌體在昆蟲(chóng)體內(nèi)的繁殖速率明顯低于野生菌株，接種48 h后蟲(chóng)菌體數(shù)量比野生菌株降低了38.31％。由此表明，Bbcna是影響球孢白僵菌致病性的重要因子。
　　 BbCNA影響分生孢子疏水性、附著性和附著

6、胞形成率。分生孢子疏水性測(cè)定結(jié)果表明，在CZM和CZP平板上，Bbcna基因破壞突變體的分生孢子疏水性分別比野生菌株下降了約56-82％和80-87％。由此表明，鈣調(diào)磷酸酶BbCNA是影響球孢白僵菌分生孢子疏水性的重要因子。附著性測(cè)定結(jié)果表明，Bbcna基因破壞突變體的附著性比野生菌株下降了約17.70-22.36％。附著胞誘導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，Bbcna基因突變體能夠形成形態(tài)正常的附著胞，但附著胞形成率顯著下降，比野生菌株降低了75.50-76.