球孢白僵菌氨基糖苷磷酸转移酶(Bbaph)与ABC转运蛋白(BbT1)的功能分析
球孢白僵菌(Beauveriabassiana)作为一种经典的昆虫病原真菌，在害虫防治中应用广泛。其抗逆分子机理直接关系到生防制剂的田间防效，科学与实践意义重大。本研究开展了对酰基-辅酶A脱氢酶APH结构域即氨基糖苷磷酸转移酶Bbaph的功能分析，并对两种昆虫病原真菌中结构相似的ABC转运蛋白进行功能分析。主要结果如下:
球孢白僵首Bbaph基因的功能球孢白僵菌氨基糖苷磷酸转移酶Bbaph的全长1226bp，含2个外显子和3个内含子，编码366个氨基酸。由Bb2860野生株构建敲除株ΔBbaph和回补株ΔBbaph/Bbaph，进行表型分析。与野生株和回补株相比，△Bbaph产孢量、耐45℃热胁迫的能力、耐UV-B紫外辐射的能力以及对斜纹夜蛾(Spodopteralitura)二龄幼虫的毒力分别下降92％、37％、27％及21％。敲除株对15～45mM过氧化氢和2～3mM甲萘醌氧化胁迫的抵抗力上升18％～50％，对多菌灵、三环唑、申嗪霉素、嘧菌酯、菌核净等不同类型的化学药物的抗性下降10％～68％。除半乳糖之外，多种碳源和无机氮源都促进敲除株生长，而有机氮源则抑制其生长。野生株与回补株之间无任何表型差异。由此说明，Bbaph基因参与调控球孢白僵菌的产孢、生长及多胁迫抗性。
两种昆虫病原真菌中结构相似ABC转运蛋白的功能比较球孢白僵菌和玫烟色棒束孢(Isariafumosorosea)均存在一种结构相似的ATP结合匣即ABC转运蛋白，分别记为BbT1和IfT1。为了比较这一转运蛋白在两种真菌中的的生物学功能，由Bb2860野生株构建BbT1的敲除株和回补株，并将IfT1在BbT1敲除株中异源重组表达，然后测定各菌株的表型。与野生株、回补株及异源重组株相比，敲除株对20～40mM过氧化氢和2～8mM甲萘醌氧化胁迫的抵抗力下降27％～2.1倍，对多菌灵、伊曲康唑、菌核净、放线菌酮、乙嘧酚和4-硝基喹啉N-氧化物等不同类型化学药物的抗药性下降28％～4.7倍，对斜纹夜蛾二龄幼虫的毒力下降20％左右，而野生株、回补株及异源重组株之间无任何显著的表型差异。结果表明，BbT1和IfT1是结构相似且功能一致的ABC转运蛋白，分别是两种生防真菌多药抗性的重要决定因子之一，因参与抗氧化反应而对毒力有所贡献。
综上所述，球孢白僵菌酰基-辅酶A脱氢酶APH结构域即氨基糖苷磷酸转移酶Bbaph和ABC转运蛋白都是产孢、生长及抗逆性状的重要调节因子，后者还是多药抗性的决定因子之一。这些结果增添了生防真菌抗逆分子机理的认识。
球孢白僵菌;昆虫病原真菌;抗逆分子机理;氨基糖苷磷酸转移酶;转运蛋白
浙江大学
硕士
微生物学
冯明光
2012
中文
S476.12
52
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）