生防真菌适应季节性逆境的分子生态机制研究

白僵菌、绿僵菌等丝孢类昆虫病原真菌是重要的害虫生防真菌，其制剂是以分生孢子为有效成份的典型活体菌剂，其防治害虫效果的田间稳定性和持效性，在很大程度上取决于生产菌种（株）对夏季高温、强紫外辐射、常用杀菌剂等季节性逆境的耐受能力和生态适应性。本项目以率先完成重要生防真菌基因组的全序测定（前期工作基础）为契机，运用基因组学、转录组学、蛋白组学及代谢组学的技术手段，深入开展生防真菌耐夏季高温、耐紫外辐射、抗杀菌剂等抗逆性状相关的孢壁蛋白、胞内微管蛋白、抗氧化酶系、海藻糖和甘露醇代谢酶系的功能基因鉴定与表达调控模式研究，揭示生防真菌不同抗逆性状的基因互作网络及其调控途径，将生防真菌抗逆生物学的研究率先推进到组学阶段，为通过基因操作改良生防真菌的目标抗逆性状、提高害虫生防真菌制剂的田间稳定性、持效性以及与防病除草措施的兼容性，提供可靠的科学依据和可操作的技术途径。

本课题围绕生防真菌如何适应季节性逆境的科学问题开展了探索研究。一是完成了球孢白僵菌全基因组测序，注释了约10600个基因，结合真菌胁迫生物学、遗传学、生理学和生物化学技术平台的搭建，建立起了高效的生防真菌功能基因鉴定平台。二是运用敲除/回补的正向遗传操作技术，成功解析了球孢白僵菌中120多个毒力、抗逆相关效应与信号基因的功能及其表达调控规律，迄今已发表26个基因的鉴定成果，揭示了不同类型基因对白僵菌毒力与抵抗营养、氧化、高渗、胞壁干扰、杀菌剂、高温、紫外辐射等环境胁迫能力的贡献，前所未有地深化了杀虫真菌生防潜能形成的科学认识。三是生防真菌遗传改良及工程菌构建技术实现了新的突破，利用内、外源基因构建出一批抗逆力增强或获得经体壁和口器摄入双途径侵染的高毒力工程菌株，由此研制出一种田间杀虫效果堪比化学杀虫剂且生态安全的转基因真菌杀虫剂。课题取得了远超预期且具有很强创新性的成果，是今后深入研究并预期形成更重要成果的生长点或源头。发表有标注的SCI论文26篇，五年平均IF总计94.12，每篇平均3.62；培养毕业博士研究生10人和硕士研究生7人，博士后出站3人。