碳水化合物和脂类动员在食线虫真菌少孢节虫孢侵染线虫中的作用

食线虫真菌在线虫的生物防治中起重要作用。少孢节丛孢（Arthrobotrys oligospora）菌丝可以在线虫的刺激下，产生特殊的捕食器官即三维菌网，来捕获线虫。最近，我们刚刚完成了少孢节虫孢基因组测序工作。这是国际上第一个测序的杀虫真菌全基因组，这为深入研究少孢节丛孢侵染线虫机理奠定了基础。在本课题中，我们将研究在少孢节丛孢形成三维菌网并侵染线虫过程中，糖原、海藻糖和三脂酰甘油脂动员和降解、甘油产生以及这些代谢途径相关基因表达的变化规律。研究敲除这些相关基因对真菌形成三维菌网和侵染线虫的影响，确定这些糖类和脂类在其中的作用。糖原和海藻糖生成甘油需要能量，而三脂酰甘油的产生甘油时还将产生脂肪酸，经过beta-氧化可产生大量ATP。所以我们还将研究脂肪酸beta-氧化在真菌产生甘油以及侵染线虫中的作用。为揭示真菌侵染线虫的分子机理奠定基础。

在自然界中，食线虫真菌是病原线虫的重要天敌。通过产生各种捕食器官，食线虫真菌可以捕获和杀死线虫，获得额外的氮源。少孢节丛孢Arthrobotrys oligospora是目前研究得最深入的一种捕食线虫真菌。在本课题中，我们研究了少孢节丛孢甘油产生的机理和在侵染线虫中的作用。我们研究发现，第一、确定在少孢节虫孢的孢子萌发、菌丝生长、捕器形成这三个阶段中，糖原降解对甘油起重要作用。GPH1是糖原降解的关键酶。我们发现，GPH1基因敲除导致真菌甘油的含量减少。甘油生成与三脂酰甘油和海藻糖相关途径无关。第二、GPH1基因敲除不影响捕器产生，但导致少孢节虫孢侵染线虫毒力下降，说明甘油产生在少孢节虫孢侵染线虫过程中起重要作用。第三，由于营养转化与自噬有关，我们研究自噬在少孢节虫孢捕器产生早期中的作用。我们发现，敲除自噬基因ATG8使真菌捕食器官形成受损以及对线虫的毒力下降。第四、GPH1基因含有真菌特有的CFEM结构域。我们对不同真菌CFEM结构域数目差异的形成机制进行了研究，发现结构域本身的自我复制进行扩张。致病性的真菌含有的该结构域的数目也比非致病性的真菌普遍要多一倍，表明有致病性的真菌含有的该结构域的数目也比非致病性的真菌普遍要多一倍，表明CFEM结构域在真菌致病中起作用。