类Ste12转录因子调控球孢白僵菌抗逆性状及毒力的分子机制

球孢白僵菌是丝孢类杀虫真菌的典型代表，具有广谱高毒力，在真菌生防制剂的开发应用中前景广阔。本项目围绕杀虫真菌产业化应用的两个关键指标-侵染力和稳定性展开，拟通过研究球孢白僵菌类Ste12蛋白(BbSte12)调控真菌抗逆及侵染过程的分子机制为真菌制剂分子改良提供新的方向。通过比较BbSte12基因缺失前后菌株生长发育、抗逆性状和侵染力等指标，解析其在真菌生长及发挥毒力过程中的功能；在真菌胞外蛋白酶诱导表达条件下比较野生和缺失株基因表达谱的差异，探明受BbSte12调控的标靶基因及调控机制，总结其在真菌侵染过程中效力的可能机制及参与的关键步骤，并通过组织病理学及显微技术进行验证；利用表达差异谱中筛选到的关键基因构建稳定性和毒力俱增的工程菌株。本研究将首次阐明Ste12蛋白在杀虫真菌生长发育及侵染过程中的生物学功能及内在机制，有助于发掘新的毒力因子，为真菌杀虫剂的遗传改良提供新思路。

球孢白僵菌是丝孢类杀虫真菌的典型代表，在世界范围内被广泛用于害虫生物防治。但是作为活性菌剂，其产业化开发受到侵染速度慢、田间稳定性差等因素的制约，因此不断发掘昆虫病原真菌新的致病、抗逆决定因子对推进此类真菌的理论研究和商业开发都意义卓著。类Ste12蛋白是一类真菌所特有的受MAPK信号通路调控的下游转录因子，在真菌的生长发育及致病过程中发挥重要作用。基于此，本研究克隆了球孢白僵菌类ste12转录因子基因BbSte12，分析了其结构特征，并分别构建了该基因的缺失和回补突变体∆BbSte12和∆BbSte12+BbSte12，通过与野生株进行多种表型的比较，剖析其生物学功能。BbSte12的缺失致使菌丝在不同营养条件下的辐射生长受到~22-39%的抑制，分生孢子萌发速率滞后40%；对氧化、细胞壁稳定性破坏剂、多菌灵等的耐受力显著下降，分生孢子对UV-A和UV-B的敏感性也分别提高了16%和41%，但缺失突变株的耐热力和耐渗透力则不受影响；此外，∆BbSte12对斜纹夜蛾二龄幼虫的毒力也显著下降。